ZEMAX | 如何將仿真波導模式數(shù)據(jù)導入 OpticStudio
OpticStudio 支持從 Optiwave 旗下 OptiBPM 以及 OptiFiber 的代碼中獲取模場數(shù)據(jù)。更加精確的數(shù)據(jù)可使 OpticStudio物理光學功能大大提高光纖及波導耦合器的設計精度。本文給出了幾個示例。( OptiWave 的 Steve Dods 提供了本文中使用的 SMF-28 光纖模擬數(shù)據(jù)。聯(lián)系我們下載附件。)
簡介
OpticStudio 能夠?qū)?OptiWave 公司旗下 OptiBPM 和 OptiFiber 中代碼計算的模場。
這些代碼是專門集成的光學代碼,能夠為集成在基底上的光纖或波導(包括溝道波導、肋形波導或脊形波導等)生成場分布。由這些特殊代碼計算的場能通過 OpticStudio 模擬在光學系統(tǒng)中傳播后的變化。OptiBPM 和 OptiFiber 都可以讀取 OpticStudio 生成的 ZBF 文件,這樣一來物理光學傳播功能在光學系統(tǒng)中傳播后生成的數(shù)據(jù)就可以做為任意一個波導模型的輸入導入軟件。
在本文中,我們將比較 SMF-28 光纖的 OptiBPM 模擬結(jié)果與制造商給出數(shù)據(jù)。
導入 OptiBPM 的場分布數(shù)據(jù)
OptiBPM和 OptiFiber 共享 OptiWave 公司專有的文件格式 (*.f3d)。OpticStudio 可以通過以下方式讀取該數(shù)據(jù):文件 (File) ...轉(zhuǎn)換文件格式 (Convert) ... 轉(zhuǎn)換 OptiWave F3d 數(shù)據(jù)為 ZBF 格式 (OptiWave F3d To OpticStudio ZBF)。

詳細信息在幫助文件中有具體描述,但請注意以下幾點:
ZBF 文件的 x 和 y 像素數(shù)量必須是 2 的冪級數(shù)而 .F3D 文件沒有此限制。因此,OpticStudio 將對 .F3D 文件中的數(shù)據(jù)用零值進行填充,使其等于最接近的 2 的冪。
.f3d文件不包含數(shù)據(jù)的波長,因此必須單獨輸入。
.f3d 文件中的電場相位數(shù)據(jù)將被引用到一個局部平面。OpticStudio 會將一束高斯光束與電場數(shù)據(jù)匹配,以估算在 OpticStudio 中后續(xù)傳播所需的引導光束屬性,并將該數(shù)據(jù)存儲在 ZBF 文件中。
本文附件包含 SMF-28 的 OptiBPM 模擬數(shù)據(jù)(聯(lián)系我們領(lǐng)取附件)。該數(shù)據(jù)可以被 OpticStudio 轉(zhuǎn)換并讀?。?
將該光束導入,用 POPD 操作數(shù)進行分析,數(shù)據(jù)值為 23、24、25、26,結(jié)果如下:
x 軸等效寬度:4.490微米
x 軸的 M2:1.02
y 軸等效寬度:4.478微米
y 軸的 M2:1.02

由 OptiBPM 計算的模場有非常輕微的不對稱,且有非常輕微的非高斯形式(對于任何純TEMx,y 模來說 M2 參數(shù)= 1)。模擬結(jié)果一定在 9.2 ± 0.4 μm 的模場直徑規(guī)范范圍內(nèi)。