復(fù)雜光場交換接口——使用CODE V, BeamPROP和FullWAVE進(jìn)行準(zhǔn)確的端到端的衍射分析

簡介

Synopsys光學(xué)解決方案組(OSG)的光學(xué)產(chǎn)品為客戶提供了針對(duì)光學(xué)系統(tǒng)中衍射相關(guān)特性的高精度、端到端的分析。

CODE V光束合成傳播工具（BSP）、RSoft BeamPROP和RSoft FullWAVE產(chǎn)品都支持復(fù)雜光場信息的通用交換格式。因此，這些工具可以很容易地相互交換數(shù)據(jù)，當(dāng)需要多個(gè)工具時(shí)，用戶可以便捷地執(zhí)行一個(gè)完整的系統(tǒng)衍射分析。

該接口支持標(biāo)量場和矢量場以及正方形和矩形數(shù)據(jù)網(wǎng)格。它可以提供這些產(chǎn)品的光束輸入信息和輸出結(jié)果。其ASCII格式幫助用戶通過用戶界面進(jìn)行便捷的操作。

CODE V的光束合成傳播工具（BSP）

CODE V的光束合成傳播工具（BSP）為光學(xué)系統(tǒng)和自由空間的通信器件設(shè)定了精確、高效和易于使用的光束傳播的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)�；�于光束波動(dòng)傳播算法的BSP，以及其專利的改進(jìn)，目的都是為了提供高精度和高效率的能夠通過光學(xué)系統(tǒng)傳播的衍射波前模擬。

BSP將光場表示為單個(gè)光束的集合。單個(gè)光束由一個(gè)基光線和一個(gè)光場組成，這個(gè)光場最初定位于基光線周圍。基光線定義了每個(gè)光束的參考位置和方向。基于波動(dòng)方程是線性的這一事實(shí)，這些光束是獨(dú)立傳播的，并且可以在系統(tǒng)任何地方求和得到傳播的光場。這種方法可以使光束通過任何可以追跡的物體。

無論哪一種光束傳播算法，確定其適當(dāng)?shù)妮斎霐?shù)據(jù)都是具有挑戰(zhàn)性的。BPS具有開創(chuàng)性的預(yù)分析功能，可以根據(jù)用戶的鏡頭系統(tǒng)自動(dòng)推薦分析設(shè)置，并在盡可能短的時(shí)間內(nèi)提供準(zhǔn)確的方案。

BSP算法準(zhǔn)確地工作于特征尺寸大于 10λ的系統(tǒng)。如果光學(xué)系統(tǒng)將光耦合到具有較小特征尺寸的波導(dǎo)或器件中，那么復(fù)雜光場的交換接口可以通過其他OSG的產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)電場的通信，如BeamPROP和FullWAVE。

圖1.CODE V生成的復(fù)雜光場

圖2.在CODE V中模擬的光學(xué)系統(tǒng)模型