Simphotek - Light Interactions Matter
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Simphotek -company- Light Interactions Matter

機能紹介

SimphoSOFT® は、Jablonski エネルギー準位ダイヤグラム (準位数、準位間遷移数に制限はありません) に従う物質と伝播する光をモデル化した最初の商用ソフトウェアです。様々な光学活性材料、レーザーに対し、複雑なレート方程式や伝播方程式を書き換える必要はありません。使用者は CAD 形式の GUI 上でエネルギー準位を定め、(一光子、多光子) 吸収・緩和過程に相当する準位間を繋げると、対応する数値コードが自動的に生成されます。

1. 1 準位ダイヤグラムに新たな励起状態準位を追加します.
2. 新準位に位置を合わせます.
3. 新たな吸収準位を追加します.
4. 新しい遷移の位置にあわせます.
5. 新たに緩和遷移を追加します.
6. 新しい遷移に位置を合わせます.
7. 2 準位ダイヤグラムの完成

SimphoSOFT® はバルク光学活性材料、或いは複層サンプル中の電磁場の伝播をモデル化しますが、複層サンプルでは各々の層に対し、幾何学的、エネルギー準位図を含めて光学的パラメータを定義します。時間変化するガウシアンパルスに対し、光学活性材料の透過物性の計算が通常行われますが、SimphoSOFT® ではさらに多くの用途、例えば、既存光学材料の最適化と新材料の設計、高精度実測結果からのパラメータ調整、合成前の材料のプレスクリーニング、代替条件での性能予測、複雑な多層材料のモデル化、材料開発の指針、使用者間でのコラボレーション環境の提供等があります。

Demo: Highlights of SimphoSOFT workflow

SimphoSOFT makes these capabilities available to organizations that do not have in house modeling and simulation capability, and lets organizations with those capabilities conserve those resources.
Take a look at how SimphoSOFT® can be used for real-life applications...

In addition to the core program, Simphotek offers the following two add-ons

ET add-on Energy Transfer (ET) アド-オンでは、伝播媒体が材料内で他の分子にエネルギー移動させる光学活性物質から構成されている場合、異分子間のエネルギー移動とアップコンバージョンを可能にします。ターゲット物質が幾つかの異なる分子 (原子、イオン) から構成され、ある分子が化学反応に関与するケースがあります。SimphoSOFT® は光活性した分子間の化学反応、反応生成物の占有密度を計算する Chemical Reaction Module を提供します。
ET add-on Optimization (Optim) アド-オンでは実測値に対し、入射パルス、またはターゲット複層材料の光学的、幾何学的パラメータをフィッティングする機能を有します。各ステップの PDE の求解の最適化の際に、SimphoSOFT® では伝播モデルの極端な単純化に基づく従来の手法に比較し、さらに正確な結果を与えます。マルチコアサポートにより、個々の最適化ステップの並列化におけるオーバーヘッドの低減を図りました。

Applications

SimphoSOFT® では以下の現象、構造のモデル化が可能です。

  • 一光子・多光子吸収
  • 励起準位吸収 (Excited State Absorption:ESA)
  • Reversible saturable absorption (RSA)
  • 誘導放射
  • 回折
  • Kerr 効果
  • エネルギー移動、アップコンバージョン ET add-on
  • 化学反応 ET add-on
  • 光学サンプル(薄・厚)
  • 複合材料
  • 蛍光・燐光
  • 多光子吸収色素
  • 希土類材料 ET add-on
  • 蛍光プローブ
  • 量子ドット
  • レーザーと光増幅器 ET add-on
  • Z-スキャン
  • ポンプ-プローブ
  • 光線力学治療 ET add-on

Features

  • 光学活性材料中の一般化した光伝播アルゴリズム
  • 任意形状の Jablonski エネルギー準位ダイヤグラムの設定
  • CAD 形式の仮想材料設定
  • 時間変化する軸対称ガウシアンビーム
  • 連続パルス、複数ビームの共伝播
  • 一光子、多光子吸収、誘導放射
  • Absorption line shape
  • エネルギー移動、アップコンバージョンET add-on
  • 化学反応ET add-on
  • 複数化学種のサポートET add-on
  • 複層
  • 光学的、幾何学的パラメータの最適化ET add-on
  • 時間変化するパルス伝播プロファイルと占有密度ダイナミクス
  • ポストパルスシミュレーション
  • 3-D グラフィック出力
  • データベース、コラボレーションツール用の材料ライブラリ
  • マルチコア CPU サポート
  • Windows 7, Vista, XP
  • 32-bit and 64-bit

Background

SimphoSOFT® は光学活性材料中の電磁場の伝播で発生する線形・非線形の分極効果のモデル化に スプリット・ステップ数値解法 を用いています。波動伝播方程式はスカラー Maxwell 方程式から導かれ、パルスの伝播は slowly varying envelope を用いて記述します。伝播方程式は、空間分布した電子占有密度ダイナミクスをモデル化したレート方程式と連立して解かれます。レート方程式は、使用者がシミュレーションに関与する全てのタイプのモジュール、即ち、エネルギー準位と準位間遷移、占有密度初期値を設定後、自動的に生成されます。SimphoSOFT® の数学モデルは、軸対象、単色光パルスの、パルス振幅に線形・非線形に依存する複素屈折率を有す均一、単層・多層媒体を通過する伝播現象を記述します。レート方程式は量子統計を表す 密度行列の対角要素から得られます。




SimphoSOFT® は一つのプログラムとして購入できますが,ET ET add-on アドオンと Optim ET add-on アドオンをオプションで追加することができます (別途料金がかかります). 詳細につきましては営業担当者にお問い合わせ下さい.
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