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光器件光學仿真專題系列2—從小白開始初識ZEMAX

光通信小虎 ? 來源:光通信小虎 ? 2020-05-18 15:50 ? 次閱讀

上期講了最簡單的單模TOSA光路建模仿真過程,目的是讓大家對ZEMAX光路設計過程有個初步的認識。本期再以簡單的ROSA光路為例,讓大家加深印象?;仡櫼幌?,ZEMAX光學仿真基本步驟包含:系統設置、建模、優化、結果查看。本期ROSA也按照這4步來,不同的是TOSA耦合效率是高斯光束到高斯光束的重疊積分,而ROSA耦合效率是高斯光束到一定直徑光敏面的耦合,其耦合效率計算方法有所差異。

本期所仿ROSA結構如下圖所示,AWG芯片連同AWG表面的玻璃片被拋光成42°全反射角,經過硅透鏡后入射到探測器表面。圖中玻璃墊片1連同AWG芯片一起拋光,可以保護AWG波導不崩邊。玻璃墊塊2可以調配PD和硅透鏡之間的距離,便于耦合固定。真實應用中,AWG芯片輸出波導是少模波導,有4個模式,此處為了簡便,建模中按照光纖的模場計算。

光路建模過程如下:

第一步:系統設置

如下,此處孔徑設置不會影響Rx耦合效率計算結果,只影響layout和采樣效果,習慣上隨便設置個比光源孔徑大1.5倍的孔徑即可。

設置好波長

第二步:建模

打開透鏡數據編輯器

輸入AWG及其玻璃片1的面型、厚度、折射率等參數

面1:選為坐標原點,材料為二氧化硅,這是波導層。其厚度為0或者隨便一個很小的值都可以,表明波導的束腰在此處。

面2:它是坐標斷點,作用是使得后面的面繞Y軸的旋轉48鍍,來模擬AWG芯片被拋光了42°。

面3:將面3的材料設置為mirror,即AWG波導的光在此處會被全反射。

面4:接下來的光路都按照垂直方向布置,因而設置面4是為坐標斷點,它將坐標拉回到垂直方向。

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原文標題:光器件光學仿真專題系列2—從小白開始初識ZEMAX

文章出處:【微信號:zhubaoyueyi,微信公眾號:光通信小虎】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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