OpticStudio支持从Optiwave旗下OptiBPM以及OptiFiber的代码中获取模场数据。更加精确的数据可使 OpticStudio物理光学功能大大提高光纤及波导耦合器的设计精度。本文给出了几个示例。

Zemax LLC感谢来自OptiWave的Steve Dods提供了本文中使用的SMF-28光纤模拟数据。

作者 Mark Nicholson

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简介

OpticStudio能够导入OptiWave公司旗下OptiBPM和OptiFiber中代码计算的模场。

这些代码是专门集成的光学代码，能够为集成在基底上的光纤或波导（包括沟道波导、肋形波导或脊形波导等）生成场分布。由这些特殊代码计算的场能通过OpticStudio模拟在光学系统中传播后的变化OptiBPM和OptiFiber都可以读取OpticStudio生成的ZBF文件，这样一来物理光学传播功能在光学系统中传播后生成的数据就可以做为任意一个波导模型的输入导入软件。

在本文中，我们将比较SMF-28光纤的OptiBPM模拟结果与制造商给出数据。

 导入 OptiBPM 的场分布数据

OptiBPM和OptiFiber共享OptiWave公司专有的文件格式 (*.f3d)。OpticStudio可以通过以下方式读取该数据：文件(File) ...转换文件格式(Convert) ... 转换 OptiWave F3d数据为ZBF格式(OptiWave F3d To OpticStudio ZBF)。

详细信息在帮助文件中有具体描述，但请注意以下几点：

• ZBF文件的x和y像素数量必须是2的幂级数而.F3D文件没有此限制。因此，OpticStudio将对.F3D文件中的数据用零值进行填充，使其等于最接近的2的幂。
• .f3d文件不包含数据的波长，因此必须单独输入。
• .f3d文件中的电场相位数据将被引用到一个局部平面。OpticStudio会将一束高斯光束与电场数据匹配，以估算在OpticStudio中后续传播所需的引导光束属性，并将该数据存储在ZBF文件中。

本文附件包含SMF-28的OptiBPM模拟数据。该数据可以被OpticStudio转换并读取：

将该光束导入，用POPD操作数进行分析，数据值为23、24、25、26结果如下：

• x轴等效宽度：4.490微米

• x轴的M²：1.02

• y轴等效宽度：4.478微米

• y轴的M²：1.02

由OptiBPM计算的模场有非常轻微的不对称，且有非常轻微的非高斯形式（对于任何纯TEMx,y 模来说M²参数= 1）。模拟结果一定在9.2 ± 0.4 µm的模场直径规范范围内。

参考文献

Optiwave Photonic Software. 2019. OptiFiber Overview. https://optiwave.com/products/component-design/optifiber/optifiber/.

Optiwave Photonic Software. 2019. Introduction to OptiBPM. https://optiwave.com/optibpm-manuals/bpm-introduction-to-optibpm/.

KA-01363