Optiwave软件系统介绍

      |      2019-07-04

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一、Optiwave公司介绍

Optiwave公司是最知名的光通讯设计工具创新开发公司,是光通讯及微光领域的领先供应商,该公司拥有一套非常强大的设计和仿真软件工具。Optiwave公司给全球财富500强公司、大学以及政府研究实验室提供各种强大的光电设计软件工具,并且该公司得到了其作为行业标准这一高度评价。Optiwave总部设在加拿大渥太华,在美洲、欧洲和亚洲设有分销网络。

Optiwave公司的开发工程软件解决方案的专家小组为物理过程的数值模拟创造了一系列行业领先的高度先进和非常友好的软件程序和应用程序。

        来自洛克希德马丁公司的先进技术中心的博士物理学家,光学设计师Carl Tuttle的评价:“准确和及时的建模对于优化PLC设计和避免昂贵的设计和错误至关重要。Optiwave为我的团队提供了一个出色的工具来建设PLC结构模型。Optiwave软件使用方便,灵活,功能强大,速度快。此外,我们所得到的支持一直都是非常出色的。我可以全心全意地推荐用于波导和光纤建模的Optiwave软件。”

 

关键词:光子晶体、纳米颗粒、太阳能电池、光纤、AWGTDFARoFOCDMAGPONWDM100 GbpsPM-QPSKEDFABPONWaveguidesFBGs、等离子体、传感器、SPICE、纳米镜片


二、软件介绍


Opti系列软件设计方向包括光子晶体、相干光学系统、光学OFDM系统、纳米粒子、光纤放大器、光子集成电路、电光器件 无源光网络、光子带隙器件、光CDMA系统、光电路、扩散波导、多模链路设计、光纤布拉格光栅、光纤无线电系统


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OptiSystem功能光纤通信网络,FTTH应用,CATV设计,PONSONET/SDH环设计和光放大器设计等;


以下是一个基于OptiSystem软件设计的FBG光纤环镜传感器仿真案例:

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这种特殊的传感器设计将利用环形镜(Sagnac干涉仪)的开关特性,增强了FBG的感应特性和抗干扰能力,以应对周围区域的应力,应变和温度。 使用OptiSystem,我们将解释参数配置,演示设计环镜传感器的过程,并讨论模拟结果具体介绍参见技术支持里的解决方案。



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OptiSPICE功能:从激光驱动器到器、光互跨阻抗放大连和电子均衡器的光电路在晶体管级的设计和仿真。

    例如:使用OptiSPICE模拟零差检测的光学锁相环

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对于相干解调,本地振荡器的频率和相位与载波信号紧密匹配是至关重要的。本应用介绍了如何使用电光锁相环主动校正两个信号之间的相位和频率差并解调BPSK信号。该光学BPSK锁相环模块由BPSK 信号发生器、本地振荡器、90°混频器、平衡探测器、相乘器、环形滤波器、直流偏置组成。例子中讨论并分析了零差检测在理想和非理想情况下的结果以及电路中有无锁相环的仿真结果。



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OptiFDTD功能金属纳米结构、光子带隙材料和器件、光学微环滤波器和谐振器、基于光栅的波导结构等。

下图为使用OptiFDTD可以计算金纳米颗粒的透射光谱案例:

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拟可以使用64位计算引擎开始,用户只能看到一个进度条,它可以减少CPU和内存开销,这对于运行更大的设计至关重要。在2D中,您可以看到由输入平面波和纳米粒子强度值之间的相互作用产生的场模式可以由右侧的调色板参考。下面您可以看到纳米粒子表面周围的场强度显着增强。

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观察点也可以分析,您可以看到时域和频域响应图如下所示:

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可以分析观察区域和可以计算每个波长的功率传输比和归一化功率以及可以单独分析每个光场元件。

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OptiBPM关键词:通道波导、脊波导、掩埋波导或扩散过程中的波导设计。分离器、组合器、耦合器、调制器和多路复用器的设计

1、使用OptiBPM设计对称无损X耦合器

X耦合器是用于多种光学电路的基本元件。这里通过理论手段分析其性质,并通过OptiBPM对光学传播的详细模拟进行分析。

对称无损X耦合器的应用有光学电路中的基本元件、马赫-曾德耳干涉仪、波导光学滤波器、PON等。

下图为X耦合器结构图。输入光波显示在左侧,输出波显示在右侧。输入由两个波导的基模的复振幅表示输入,a1a2。输出由输出端波导基模的复振幅b1b2表示。

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2、用OptiBPM进行仿真

OptiBPM设计X耦合器的光波导如下图所示。水平轴是传播轴Z,垂直红线(对应于Z=0)标志着通过光束传播方法模拟开始。BPM用于计算在输入平面上发现的模态激励引起的传播,输入平面是左侧的垂直红线。传播从左到右进行。数值实验表明,对于给定的波导设计,当初始距离为15 m时,波导的传播是独立的。

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如果把波导拉近一点,光就可以从一个波导穿过另一个波导。交叉的光功率比取决于两波导接近的距离,可以通过调节它们之间的距离来实现任何想要的耦合分数,OptiBPM中,可以创建一个参数,这里称为“narrow”。此参数可用于计算在更改此参数时影响的六个波导的坐标。还可以扫描此参数,在该参数范围内重复仿真,对所得到的仿真结果进行记录。图3显示了迭代7的结果,其中“narrow”为3.22 μm

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在用OptiBPMOptiFDTD时可能需要对波导进行模式求解,Optiwave公司专门开发了OptiMode软件,即专门用来求解波导模式的。

使用OptiMode设计具有多孔光纤的偏振分束器

可以设计椭圆孔核心圆孔多孔光纤(EC-CHF)以提供绝对的单极化传输。与更传统的圆孔核心圆孔光纤(CC-CHF)一起,可以设计一个偏振分光器,将来自入射CC-CHF的光耦合到支持x偏振模式的EC-CHF或者另一个支持y偏振模式的EC-CHF。使用OptiMode,计算耦合长度既简单又准确

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OptiFiber功能:单模和多模光纤的设计,衰减,弯曲损耗,色散,模式测量,双折射和PMD的特性。

         仿真案例:使用OptiFiber模拟单模光纤

  在本例中,我们将向您展示如何模拟针对1310 nm波长区域进行优化的单模光纤。本例将介绍光纤的主要特性,主要步骤包括定义光纤轮廓、定义色散模型、计算光纤模式、计算截止波长、计算基本模式的属性、模拟双折射以及模拟偏振模色散。         定义光纤轮廓与色散模型如图下图所示

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下图为计算光纤模式

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模拟的双折射及偏振模式色散结果如图所示

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OptiGrating功能:光纤光栅、用于光信号调理的平面波导光栅、传感器、线性调频和变迹光栅以及多光栅谐振器

例如用OptiGrating设计传感器,以光纤布拉格光栅示为例。查看“轮廓”如下图所示:

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在此步骤中,您将了解如何定义传感器特性。

1)、从“参数”菜单中选择“光栅”,或者只需选择在左边的“光栅”图标。

2)、在“光栅管理器”对话框中,双击所选光栅以打开“光栅定义”对话框。

3)、在“光栅定义”对话框中,启用“传感器”复选框。

4)、单击“传感器”复选框下方的“定义”按钮。

5)、在“光纤布拉格光栅传感器”对话框的“温度”部分中,从列表框中选择“线性”。

6)、确保“From”框中的值设置为默认值0摄氏度。

7)、确保“To”框中的值设置为默认值50摄氏度。

8)、单击“确定”按钮以关闭“光纤布拉格光栅传感器”对话框,单击“确定”按钮以关闭“光栅定义”对话框,然后单击“确定”按钮以关闭光栅管理器。

9)、从窗口中选择“ Profile”选项卡。

10)、单击“计算”按钮。

11)、将计算指定温度分布的频谱。请注意,更改分布将改变频谱。


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以上内容为Optiwave公司6款软件的功能,为了方便大家直观的快速了解每一款软件的功能及不同软件之间的区别,每款软件都列举了一个模拟案例,如果您想要了解更多可以登录北京恭科光电官网http://www.gkopt.com/技术支持-应用案例中查询,也欢迎您随时联系我们咨询。