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FIMMWAVE  全向量3D模式求解器

Photon Design官網: www.photond.com/products/fimmwave.htm

●任意3D波導的全向量求解

●快速、強大的求解引擎,優化矩形波導、光纖波導或散射波導

●對於包含材料在內的複折射率有對應的版本

●對於複雜問題有非常精確的求解方法,比如薄層、低耦合、接近斷面等裝置

●全面的材料資料庫

●快速設計參數掃描

●友好的介面,編輯器的多重選擇,   用於設計矩形、圓形、散射光波導或者一系列的幾何圖形

●支持傾斜和一般張量各向異性

●彎曲模式求解

●高階模式的精確求解

FIMMWAVE是一款通用、高效的3D波導全向量模式搜尋引擎,包含幾乎所有的幾何形狀,比如SOI、聚合物、蝕刻GaAs/AlGaAs波導、散射LiNbO3波導、單芯和多芯光纖。

FIMMWAVE包含多樣的、高效率的求解器,用於優化常用的矩形結構,常在光電子或具有一般折射率剖面的環形光纖中遇到。FIMMWAVE也可以使用這些方法的近似版本,近似版本對於快速原型是非常理想的。

靈活的設計介面

FIMMWAVE由一套專業的視覺設計工具而來,設計具有矩形幾何外形的波導,常用于集成光學、具有環形幾何外形的光纖波導或更常用的外形波導。也可用在多芯光纖中,使得融合光纖的分析變得很簡單。

可以用來類比無源器件或者使用複引擎類比任意複雜器件。比如增益層或金屬層。具有良好的視覺化工具,方便分析模式曲線。比如,快速預覽、2D外形圖、3D網格圖等等。用戶可以在圖中添加說明,所有的圖都可以列印輸出。大部分結果的ASCII檔可以應用於其它程式中。

 

Molab

Molab(模式清單生成器)基於一種成熟的計算方法,自動尋找本征模式。Molab介面簡單靈活,你只需要輸入“第一個3階TE模式”或“有效折射率在3.0到3.14之間的所有模式”等等。Molab會確保找到所有的光學模式,包括一些非常複雜的模式,比如簡並模。例如,我們可以找到TE和TM具有相同傳播常數的

 

結構,而不用通過搜尋柵格。Molab 中包括實數求解器和複數求解器。

全面多樣的求解器

FMM求解器(FMM Solver):基於模式匹配方法,優化矩形結構波導,比如晶體軸向生長結構。它是一種全向量的求解器,有適用於複折射率(比如金屬元件和增益波導)的通用版本,也有僅僅適用實折射率結構優化的版本。

此方法的特點是在周圍建立一個真實的透明邊界條件,有效的處理橫向截止點的模式,出現彎曲洩露而不會損失精度。

FMM求解器不使用網格剖分,對於薄層結構來說這是理想的,可以準確、輕鬆的模擬。

邊界條件:PML,磁性的,金屬性的,週期性的,阻抗,真實透明的。

各向異性:支持對角張量,ε1122≠ε33

FDM求解器(FDM Solver):有限差分模式求解器使用矩形柵格,採用獨有的先進技術,使得結構小於柵格也可以獲得精確解。支援增益(損耗)、PMLs、對角介質張量、漸變折射率結構以及尋找彎曲模式。快速、可靠的求解器,能夠解決大部分的波導問題,同時具有很好的精度。包括磁性、金屬性、阻抗、週期性邊界條件。

 

FEM求解器(FEM Solver)有限元模式求解器採用非結構化三角柵格,適用於曲面波導、微小結構和漸變折射率區域。支援PMLs、對角介質張量和彎曲模式,也適用於尋找金屬表面等離子體模式。通常它的精度比FDM要高,但求解速度比FDM要慢。

 

彎曲模式求解器(Bend Mode Solver)FMM、FEM、FDM求解器的多樣性能夠計算彎曲波導模式。例如:解決Ψ(x,y,s) =Ψ(x,y).eiβs。採用嚴格的柱座標公式精確模擬最大彎曲,計算彎曲損耗、有效折射率和模式剖面的畸變。

 

有效折射率求解器(Effective Index Solver)這是一種快速可靠的方法,用於尋找接近2D波導的3D模式的評價(許多脊形結構都屬於此類型)。這個求解器使用自行開發的2D求解器(在FMM中也同樣使用),這樣使得求解器非常的全面。特別的是它可用在完全去耦核心結構中。

 

圓柱求解器(Cylindrical Solver)這是一種全向量求解器,它應用於任意折射率的圓形波導,可以查詢到金屬或透明邊界的所有模式。雖然它是一種全向量求解器,但是圓對稱結構使得計算速度非常的快。同時,它也包含標量模式版本。

高斯模式光纖求解器(Gaussian Mode Fiber Solver):這是一個使用高斯近似得到基模的快速方法,使用者只需指定設計模型的折射率和斑點尺寸即可,而此模型的光纖剖面並不知道。

設計的多樣性:

模式分析:

●限制因數

●波導剖面材料損耗的重積分

●有效折射率和傳播常數

●散射和群速度

●有效模式區域

參數掃描:這些程式會快速生成幾乎所有需要計算的參數的設計曲線,這些參數是所有輸入參數和尺寸的方程。

熱量/EO模組:它包括2D Poisson Solver,用於研究波導對熱和電場的回應。應用軟體包括光熱和光電轉換設計。

遠場計算:在球面、平面投影或者孔徑通量(應用於光電探測器模擬)中,使用向量方程計算遠場的本征模。

運行平臺

PC: x86/x64,XP/Vista/Win7, 2G RAM, Core2Duo 1GHz或更高。

   
   
   
   
   
   
   
   
   

 


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