Rsoft软件简介和使用教程

Rsoft软件简介和使用教程

RSOFT使用教程

目录

Rsoft简介 (5)

Chapter 7 Tutorials 第七章教程 (12)

Tutorial 1: Ring Resonator 教程1：环形共振器 (12)

Device Layout: 器件结构： (13)

Defining Variables 定义变量 (14)

Drawing the Structure 画器件结构图 (15)

Checking the Index Profile 核对折射率分布 (19)

Adding Time Monitors 添加时间监视（探测）器 (21)

Simulation: Pulsed Excitation 模拟：脉冲激发 (23)

Launch Field 激发场 (23)

Wavelength/Frequency Spectrum 波长/频率光谱 (23)

Increasing the Resolution of the FFT 提高FFT的分辨率 (26)

Simulation: CW Excitation 模拟：连续激发 (28)

Tutorial 2: PBG Crystal: Square Lattice 教程2：PBG 晶体：四方晶格 (30)

Lattice layout 晶格布局 (30)

Base Lattice Generation 基准晶格的创建 (31)

Lattice Customization 定制晶格 (31)

Checking the Index Profile 核对折射率分布 (32)

Inserting Time Monitors 插入时间监视器 (34)

Launch Set Up 激发场设置 (34)

Simulation 模拟 (35)

Data Analysis 数据分析 (37)

Switching Polarization 改变偏振为TM模 (38)

Periodic Boundary Condition Set Up (39)

Tutorial 3: PBG Crystal: Tee Structure 教程3：PBG晶体：T型结构 (39)

Tutorial 4: PBG Crystal: Defect Mode

教程四：PBG 晶体：缺陷模型 (39)

Rsoft简介

包括BeamPROP、FullWAVE、BandSOLVE、GratingMOD、DiffractMOD、FemSIM, 以及MOST软件。以下是Rsoft各个模块的介绍：

BeamPROP ：是一个高度集成了计算机辅助设计和模拟仿真的专业软件，专用于设计集成光学波导元件和光路。此软件使用先进的有限差分光束传播

法 (finite-difference beam propagation method)来模拟分析光学器件。用户界面友好，分析和设计光学器件轻松方便。其主程序为一套完善的用于设计光波导元件和光路CAD设计系统，且可控制相关的模拟参数，如：数值参数、输入场以及各种显示、分析功能选项。另一功能为模拟程序，它可以在主程序内或独立执行模拟分析工作，以图形方式显示域的特性以及用户感兴趣的

各种数值特性。

FullWAVE：是一高度整合之复杂光子组件仿真设计分析软件，它使用－有限差分时域之模拟分析方法，藉以分析一般光束传播法所无法建立模型分析的光子组件，例如光晶体与环状共振器等。因此，RSoft公司所开发

的 BeamPROP 与 FullWAVE 软体，两者实际上是具有互补之作用。其主控程序

为 BeamPROP 之 CAD Layout 系统，用来设计光波导组件及光路，亦

即 BeamPROP 与 FullWAVE 共享同一

个 CAD Layout 程序。

BandSOLVE：是目前世界上唯一一套商用的光子晶体能带结构模拟分析设计软件。集成了CAD和仿真功能，可以对所有光子晶体部件的能带结构进行自动的计算,包括:二维或三维的光子晶片和波导，二维或三维的腔体结构问题以及光子晶体光纤。

GratingMOD：用以设计并分析在光纤/波导光栅元件之应用软件。体。其对于发展WDM与DWDM特别有助益。它适合用来分析已知光栅结构(Design)，亦可藉由量测或已它适合用来分析已知光栅结构(Design)，亦可藉由量测或已知频谱－决定该光栅之特性(Synthesis)。知频谱－决定该光栅之特性

(Synthesis)。 GratingMOD 可以设计分析任何波导横向结构(Transverse GratingMOD可以设计分析任何波导横向结构(Transverse Profile)，因为它使用BeamPROP 的CAD 绘图界面设计光栅结构，并采用正交藕合模态理论(OrthogonalProfile)，因为它使用BeamPROP的CAD绘图界面设计光栅结构，并采用正交藕合模(Orthogonal Coupled-Mode Theory) 与转移矩阵法(Transfer Matrix Method)有效地分析光栅特性。 Coupled-Mode Theory)与转移矩阵法(Transfer Matrix Method)有效地分析光栅特

性。 GratingMOD GratingMOD 可定义周期性纵向微扰(Periodic Longitudinal Perturbation)以产生纵向光栅结构。可定义周期性纵向微扰(Periodic Longitudinal Perturbation)以产生纵向光栅结构。其使得GratingMOD 其使得GratingMOD适用於2D/3D 的模拟，且运算速度较Bi-Directional BPM 更快速。适用于2D/3D 的模拟，且运算速度较Bi-Directional BPM更快速。

DiffractMOD：适用于绕射光学结构-例如:绕射光学元件、次波长周期性结构、光子能隙晶体的模拟设计软体。元件、亚波长周期性结构、光子能隙晶体的模拟设计软体。DiffractMOD运用包含快速傅立叶分解

(fast Fourier factorization)与泛用传输线公式(generalized transmission line formulation) -的严格藕合波分析

(Rigorous Coupled Wave Analysis - RCWA)技