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類似地，儘管可以追蹤“非有效”的順序光線，但沒有計算出繞射效率，因此沒有辦法知道雜散光路中的功率比。Figure 1 在OpticStudio中設計 DOE /超穎透鏡的可能工作流程1.2 相位 -> 微觀結構 ->用POP + FDTD驗證為了解決先前流程的缺點，即在製造之前無法模擬系統性能，可以使用物理光學傳播（POP）和 FDTD 來精確計算PSF。

定義後，此類光束可以在 OpticStudio 中使用物理光學傳播設計的任何光學系統中傳播。從具有矩形、圓形和橢圓形增益孔徑的雷射共振腔產生的光束可以使用 Hermite-Gaussian、Laguerre-Gaussian Ince-Gaussian 光束的可用模型進行表徵。

工作原理MRR是一種由環形波導構成的諧振腔結構，當光從輸入端耦合進MRR后，會被限制在環形諧振腔內循環傳輸，對于一些特定波長的光，其在MRR中傳輸一周之后的相位變化量是2π的整數倍，使得該光會與輸入光發生相長干涉，當光不斷輸入MRR后，光能在MRR中穩定分布，傳輸和貯存，這就是MRR的諧振態。而其他波長的光無法與輸入光發生相長干涉，使其無法在MRR中穩定傳輸，這就是非諧振態。

其核心器件為波分復用器和解復用器，常見的結構包括微環（MRR）型、刻蝕衍射光柵（EDG）型以及陣列波導光柵（AWG）型等。MRR型：MRR由一個環形諧振腔和輸入輸出波導組成，具有結構簡單、易于集成等優點。其中，環形諧振腔能使不同波長的光信號實現選擇性諧振，因此，級聯不同環形諧振腔長度的MRR，就能實現多個波長的解復用功能，其結構示意圖如圖2所示。

圖5 仿真工作流程參考流程：步驟1：使用Lumerical進行尺寸參數設計使用Ansys Lumerical中的FDTD求解器計算光柵輸出端的電場。然后將結果導出到.zbf文件中。步驟2：使用Zemax進行宏觀設計將步驟1中的.zbf文件導入OpticStudio，并使用光束屬性將光進一步傳播到光學系統中。

其中，SiO₂包層不僅可以保護光柵，還可以幫助控制入射光的角度。當光垂直入射時，會在微透鏡和包層面發生兩次折射，其滿足斯涅爾定律。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202604/imgs/e389134d537e4bd199775c49f52d2928"></p><p>圖2 微透鏡輔助的垂直光柵耦合器。

Lumerical Lumerical是Ansys公司開發的用于微納光子器件、芯片及系統的設計仿真軟件，融合了FDTD、EME等求解器，對微納結構及其器件進行設計仿真分析。 咨詢與訂購方式 聯系人：光研科技南京有限公司 徐保平 手機號：15051861513 微信號：13627124798

能精準描述多層膜的波動光學特性，如干涉以及微腔效應，并支持平面波和偶極子光源。STACK 支持腳本運算，通過API能和Python 或Matlab 互操作。 Ansys Lumerical RCWA Ansys Lumerical RCWA 求解器可用于分析平面波入射到周期性結構上的光學響應。

我們提出利用變換光學來設計支持多個波導模式傳輸的超緊湊多模波導彎曲、交叉及多模微環腔，且支持數百納米帶寬。另外，我們基于Ansys Lumerical FDTD軟件及波導邊界曲線伴隨法逆向設計，優化實現了任意角度X型交叉等器件，器件體積極致縮小。

FDTD被譽為微納光子器件仿真的黃金標準；MODE是面向平面光波導類器件開發的瑞士軍刀；CHARGE求解載流子的漂移擴散方程和泊松方程，能夠精確模擬半導體器件中的電學特性；HEAT則專注于器件熱效應的分析，能夠準確計算電致發熱或光吸收引起的溫升；INTERCONNECT作為線路級仿真工具，可對整個光子集成電路系統進行時域及頻域分析。