引言(BＰM）
光纤是用于制造光纤定向耦合器和用于发射和从集成光波导在其中一个小的长纤维是采用一个设备接收的光的任何装置的一个重要组成部分,以模拟为一个纤维所需的唯一特性是有效模指数和模场分布。
本课介绍了如何使用３D模式求解器的设计和表征渐变折射率光纤。
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•熟悉在第1课的程序:入门。
分级指数- 核心光纤(BＰM)
渐变折射率芯纤维与α -在纤芯折射率分布通常期望ﻫ在电信,比如移位的零色散波长以1．5５microｎs．We将展示设计为一个三角芯光纤多个应用程序(α= 1)。
我们也将在3Ｄ模式求解的结果与OｐｔｉFiber测试的有限差分法比较。
光纤参数和三角芯光纤的折射率分布（BPM）
纤芯半径:3.00μ米
芯的折射率：1.48
包层的折射率：1．4４４
波长:1．５５μ米
图１：一个三角芯光纤的折射率分布
该程序是：
•创建材料
•定义用户变量
•定义用户功能
•定义用户定义的配置文件•定义布局设置
•创建线性波导纤维
•设定模拟参数
•查看折射率分布（XＹ切) •计算模式
用户功能简介(BＰM）
三角芯纤维可以被定义为：
为了实现在用户功能简介上面的公式，我们将首先解释了用户变量和用户功能（见表12)。
表1２:用户变量和用户功能
因此,三角芯纤维的公式可以定义如下:
的限制,如下所示:
开发用户自定义配置文件(ＢＰM）
为了定义配置文件,请执行以下步骤。
创建材料
步行动
1
从文件菜单中选择新建。
牛逼,他的初始属性对话框出现。
2
单击配置文件和材料。
Ŧ他个人设计师打开。
3
在材料文件夹,右键单击该介质文件夹并选择新建。
Ŧ他介质对话框。
4 创建下面的电介质材料：姓名:包层
二维各向同性标签
折光率（回复）：１.444
三维各向同性标签
折光率(回复):１.４44
5
点击S 撕毁。
Ŧ他新的电介质材料储存在资料夹中。
定义用户变量
定义内表1２中标识的用户变量和在公式1和公式2中，执行下面的过程。
步行动
1 在配置文件设计器中，选择工具>编辑变量和函数。
Ŧ他变量和函数对话框出现。
2 在用户变量选项卡中,键入以下内容:产品名称:ｎ_core 表达式：1.４8
３点击确认,以确保表达是准确的。
Ŧ他变量出现在值字段（参见图2 )。
４单击添加/应用。
Ŧ下，他出现变量用户变量下表选项卡 (参见图ＵＲE 2 ）。
定义所有的变量后, 用户变量表出现如图2所示。
图2:定义用户变量
用户定义函数（ＢPM）
步行动
1 在配置文件设计器中，选择工具>编辑变量和函数。
Ŧ他变量和函数对话框出现。
2 在用户功能选项卡，键入以下内容：功能说明:台达（n_core，n_ｃl）表达式：（n_core * n_core－n_cl*n＿cl)/ 2/（n_core * n_coｒe）
3
点击确认，以确保表达式是准确的。
4 单击添加/应用。
Ŧ下出现,他的功能用户功能/ ＤＬＬ的选项卡下表中（见图３）。
定义所有的变量后,用户变量表出现如图3。
图3:定义用户功能
步行动
１在配置文件设计器中,右键单击该配置文件的文件夹，并选择用户功能简介 > 新建。
Ŧ他用户功能配置文件对话框出现。
2 输入/选择以下内容：
个人资料姓名：摹rａｄｅdＦibre功能规格:ＦGＲ(X,Ｙ）函数体:
n_core * SQRT(１－2 *三角洲（n＿cｏｒe，n_cｌ）*（PＯW（（R(X，Y)／半径),1))
３选择使用的限制,并键入以下内容:
使用限制:X * X +（Ｙ-Y0)＊(Y－Y0)<半径*半径
4 就在下面的关联配置文件功能选项卡中单击相应的协会细胞：
说法：x
协会：_dｘ
说法：ÿ
协会：＿y
5
点击确认。
6 点击Ｓ撕毁。
该关联被存储在纤维剖面(见图4)。
7
关闭配置文件设计。
图4:用户函数文件对话框
步行动
1
在布局设计中,选择编辑＞晶圆属性。
2 输入／选择以下内容:
W 一个ＦER尺寸标签
长度(微米)：１00
宽度(微米）：３０
2D晶圆属性选项卡
材料：覆
3Ｄ晶圆属性选项卡
包层
材料：覆
厚度:0.1
基板
材料：覆
厚度:30
３单击确定以应用布局设置。
步行动
1
在布局，绘制一个线性波导。
2 要打开波导的属性对话框中,在波导双击。
Ŧ他线性波导属性对话框出现。
3 在直线波导属性对话框中，输入/输入以下命令：
开始偏移量：
水平:0
垂直:0
结束偏移量：
水平:１０0
垂直：0
宽度：6.0
简介:摹radｅdFibre
4
单击OＫ（确定)。
5
将输入的平面。
６保存该项目。
步行动
１在仿真参数对话框，单击三维各向同性选项卡。
2 输入/选择以下内容：
点的网格数
点的数目/μ米
Ｘ:１0
Y：10
V IＥW切
个网格状的Pt:151
Ÿ网格点:１5１
3
单击OK（确定）。
步行动
1
从布局设计,选择折射率标签。
2 点击参考。
折射率（n)－3D XY平面视图选项卡(见图５）。
注意：要查看调色板，单击调色板按钮。
增加对比度,右键单击图形。
选择数据夹紧设置,取消选择自动缩放，然后键入以下设置: 规模最小：1.４43
规模最大：１.481
单击OK（确定）。
图５:
折射率－3D XY平面视图
3 点击平面视图按钮（参见图3D工具栏,如图６的平面视图按钮）来查看2D折射率分布在X和Y方向(见图７和图8)。
4
在图表上单击鼠标右键,然后选择显示切片选择。
图6:3D走势图工具栏上的平面视图按钮
图7:折光-2D X方向
图8：折光-2D Y方向
步行动
1
把一个输入平面布局。
2
双击输入平面，以获得输入平面对话框。
3
选择模式开始的领域。
4
选择输入字段的3D选项卡。
5 单击编辑。
Ŧ他编辑输入字段对话框。
6 单击所有。
Ŧ他从信息波导的列表将出现在字段列表中。
７点击模式。
Ŧ他计算模式对话框。
8 点击计算模式。
Ŧ他全球数据:AＤI方法对话框(参见图９）。
9 类型/选择以下内容:求解: 实模式：半矢量TＥ
图９:全球数据:ADI方法对话框
１０在设置选项卡上，选择边界条件:诺伊曼。
1１选择出发场:高斯,然后单击属性。
Ŧ他高斯场参数对话框(参见图10)。
12IN的高斯场参数对话框中，选择类型：用户定义的 0.13类型如下:
中心X ［μ米 ]：0
中心Ｙ[μ米］:-１５
半宽度X[μ米 ]：3
半宽度Y ［μ米 ]:3
图10:高斯域参数对话框
１4 单击OＫ(确定）。
单击计算器。
模式。
15
Ŧ他OptiBＰM＿M3Dsｉm窗口出现（见图1１)。
注:为模态指数模式１为：1.4552４30３。
还可以看到在模拟窗口中的电场分布。
图１１：计算模态指数和三角芯光纤的模场
下表对上述结果进行比较与OｐｔiFiber测试的有限差分法产生的模态指标。
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模态指数(ADI法) １.45５2４303
有限差分(的OpｔiFiｂeｒ) 1.455２448 结果吻合得很好。
所不同的是在1０-6的顺序。
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