THIẾT KẾ SỢI PCFs LÕI CHIẾT SUẤT CAO CÓ CÁC LỖ KHÍ SẮP XẾP THEO CẤU TRÚC BÁT GIÁC
5.1 Phần mềm mô phỏng APSS
Do sự đa dạng trong cách sắp xếp các lỗ khí, PCFs có khả năng mạnh trong việc điều khiển sự phản xạ ánh sáng giữa lõi và các tinh thể quang trong vùng vỏ đồng thời có thể đem tới rất nhiều tính chất quang độc đáo. PCFs ngoài cung cấp các chức năng cơ bản của sợi quang thông thƣờng, nó còn có rất nhiều tính chất mới. Với những ƣu điểm vƣợt trội, PCFs ngày càng đƣợc nghiên cứu, chế tạo và ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong các hệ thống viễn thông. Để có đƣợc những thành tựu đó các nhà khoa học đã phải bỏ ra nhiều công sức để tối ƣu đặc điểm của sợi trong khi vẫn phải đạt đƣợc tính khả thi về mặt thƣơng mại để có thể phát triển rộng rãi ứng dụng của PCFs. Cũng nhƣ nhiều các lĩnh vực nghiên cứu khoa học khác, các phần mềm tính toán và mô phỏng luôn là công cụ hữu hiệu nhất để các nhà khoa học có thể đƣa các công trình thiết kế của mình gần với thực tiễn. Chƣơng trình phần mềm mô phỏng Apollo Photonic Solutions Suite (APSS)là một trong những công cụ mô phỏng quang mạnh mẽ nhất hiện nay.
APSS là một trong bộ phần mềm của Apollo cung cấp cho các nhà nghiên cứu một công cụ thiết kế và mô phỏng nhanh và rất hữu hiệu. APSS là thế hệ công cụ thiết kế kiểu mới, APSS kết hợp tính năng thiết kế tiên tiến với công cụ mô phỏng
64 sáng tạo. Khả năng độc đáo của APSS là cung cấp cho các nhà thiết kế sự linh hoạt trong quá trình phát triển dự án của họ. APSS đƣợc thiết kế dành cho cả ngƣời dùng phổ thông và ngƣời dùng chuyên sâu, APSS cho phép sự đơn giản và sự linh hoạt cần thiết để có thể giúp các nhà thiết kế nhanh chóng tạo ra một thiết bị quang tử hay mạch mới. APSS là công cụ mô phỏng thƣơng mại đầu tiên dành cho mạch tích hợp quang (PICs) và dựa trên phƣơng pháp thiết kế luồng hƣớng đối tƣợng (OODF). Module thiết kế mạch của APSS kể từ khi đƣợc đƣa ra năm 2001 đã trở thành công cụ thiết yếu trong thiết kế các thiết bị quang phức tạp.
APSS cung cấp thiết kế đầy đủ từ vật liệu, ống dẫn sóng, đến các thiết bị và mạch để tạo nên một bộ thiết kế hoàn chỉnh là giải pháp cho các thiết bị và mạch cực kì phức tạp. Bằng cách này, một dự án thiết kế lớn và phức tạp có thể đƣợc tách riêng thành một số vấn đề nhỏ hơn và đơn giản hơn để đƣợc giải quyết từng bƣớc.
APSS là công cụ duy nhất có thể phân tích các mạch phức tạp. Các phƣơng pháp thông thƣờng nhƣ FDTD (phƣơng pháp sai phân hữu hạn miền thời gian) không thể sử dụng do kích thƣớc lớn. Thêm nữa, một số mạch có thể uốn cong từ 90 tới 1800 do đó không thể sử dụng phƣơng pháp mô phỏng thông thƣờng nhƣ BPM. APSS có một công cụ mô phỏng riêng dành cho mạch quang. Ngoài ra giao diện đồ họa sẽ giúp ngƣời dùng dễ dàng sử dụng và tạo ra bất kì mạch phức tạp nào.
Hình 5.1 Mô phỏng mạch quang trong APSS [9]
Không giống nhƣ các chƣơng trình mô phỏng quang khác chỉ sử dụng một hay một vài phƣơng pháp, nhƣ là BPM hay FDTD, APSS không tập trung vào phƣơng
65 pháp. APSS hỗ trợ tất cả các phƣơng pháp số và phƣơng pháp phân tích, khi đó ngƣời dùng sẽ chọn một phƣơng pháp cho một thiết kế cụ thể.
Hình 5.2 Giao diện thiết kế PCFs của chương trình, mô phỏng cấu trúc sợi với sự sắp xếp của các lỗ khí