Rsoft---------非线性耦合器

1、创建布局

2、定义一些参数变量

3、绘制波导

4、定义发射场

5、设置路径和监视器

6、执行仿真

BeamPROP可以模拟结构中n2或χ3非线性参数的影响。作用包括针对自聚焦或自相位调制的单色情况。参考文献是：

K. Yasumoto, “Coupled-Mode Analysis of an Asymetric Nonlinear Directional Coupler,” J. Lightwave Tech., 14 628 (1996)

该结构由波导耦合器组成，由于非线性作用，耦合是输入功率的函数。在没有非线性的情况下，倏逝场将自由地将功率从一个波导耦合到另一个波导。然而，随着非线性的作用，随着输入功率增加，输入波导的折射率也增加，使倏逝场变小并降低耦合。

结构

该设备包含嵌入均匀背景材料中的两个平板波导组成。左波导的宽度为1.9μm，右波导的宽度为2.0μm。两个波导都是2100微米长。

1、创建布局

2、定义一些参数变量

参考中的参数以 $\left [ m^{2} / V^{2}\right ]$ 给出，因此需乘因子 $10^{12}$ 以转换为 $\left [ \mu m^{2} / V^{2}\right ]$ 。

因为BeamPROP使用非线性参数的strict interpretation，所以包括因子4/3。

在不改变仿真结果的情况下，可以使用发射功率对 $\chi ^{3}$ 因子进行反比例缩放。虽然不是必需的，但是这种技术可以用于produce field values that are near unity，因此更容易在BeamPROP仿真窗口的现场显示中查看。因此设置了变量ScaleFactor。值为1e-6，其可以缩放 $\chi ^{3}$ 和发射功率以产生接近1的场值;将其设置为值1将删除所有缩放。为了更容易地在这两个设置之间切换，创建了另一个变量Scale，当给定非零值时，将启用缩放。

3、绘制波导

绘制左侧波导

绘制右侧波导

4、定义发射场

发射场是波长为1.064μm的其中一个波导的fundamental slab模式。使用非线性材料时，正确设置发射功率和normalization至关重要，因为非线性效应与这些参数直接相关。在这种情况下，为了匹配参考文献[1]中的图1，我们想要发射功率值从0到15 [W / m]。为此，我们将“Launch Properties”对话框中的launch Normalization设置为“Unit Power”，并将变量launch_power_unit设置为1，以解释指定的功率以[W /μm]。发射功率设置为2 * max（P，1e-10）* 1e- 6/ ScaleFactor，其中使用内置max（）函数，因此发射功率始终大于0，P是参考文献中的功率[W / m]并乘以1e-6转换为[W /μm]。由于我们设定峰值功率而不是平均功率，因此存在因子2。最后，还使用先前描述的变量ScaleFactor。