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    [技术]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

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    光币
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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2022-09-06
    前  言 HcgvlFb  
    4);_f  
    随着时代的发展,人们对光网络带宽的需求越来越高,光通信网络也越来越复杂。各类光通信系统中,存在着许多的波导类元件,如分束器,耦合器,复用器,AWG等,这些元件在整个光通信系统中起着至关重要的作用。而此类光波导器件研发人员,可以使用OptiBPM来对相关的元器件进行模拟分析与设计,这可以大大降低时间成本和物料成本。 nq)F$@  
    7~SwNt,  
    OptiBPM是基于光束传输算法(BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM)来模拟光通过任意波导介质(各向同性与各向异性)。并可使用合适的数值方法,如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI,来进行计算,计算过程中可以使用合适的边界条件,如TBC和PML边界条件,以完成整个波导结构仿真和分析,获得任意位置处的电磁场分布。 #,%7tXOLR  
    v8)"skVnFG  
    通过OptiBPM,科研人员可以同时观察近场分布(包含幅度、相位等),检测辐射以及方向场(Guided Field)。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率,减小风险并降低整体研发产品成本。 IdQ./@?  
    =j62tDS  
    本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法,旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 gxN>q4z  
    @eJCr)#}  
    本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 P( hGkY=(  
    Iko]c_W0  
    《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 q0iJy@?A  
    nN\H'{Wzd  
    上海讯技光电科技有限公司
    2021年4月 83n%pS4x  
    SVZocTt  
    目 录
    q.c)>=!.  
    1 入门指南 4 Snx!^4+MF  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 dE7S[O  
    1.2 OptiBPM简介 5 q`VL i  
    1.3 光波导介绍 8 c2y,zq|H  
    1.4 快速入门 8 Ax;=Zh<DAv  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 :OG I|[  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 $KK~KEZ2  
    2.2 定义布局设置 29 wY8:j  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 qhEv6Yxfw6  
    2.4 插入input plane 35 `7CK;NeT  
    2.5 运行模拟 39 c+ oi8G  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 A*EOn1hN  
    3 创建一个单弯曲器件 44 j*jUcD *  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 ?, S/>SP  
    3.2 定义布局设置 45 !sb r!Qt  
    3.3 创建一个弧形波导 46 |A%9c.DG.  
    3.4 插入入射面 49 9;E=w+  
    3.5 选择输出数据文件 53 *\sPHz.  
    3.6 运行模拟 54 8]ZzO(=@{  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 Yc:%2KZ"  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 F$C6( C?  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 ;mkkaW,D*  
    4.2 定义布局设置 61 |' Fe?~P`  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 gc9R;B1  
    4.4 插入输入面 62 LQ jbEYp  
    4.5 运行模拟 63 e-nA>v  
    4.6 预览最大值 65 3v/B*M VI  
    4.7 绘制波导 69 [nTI\17iA  
    4.8 指定输出波导的路径 69 fw%`[( hK  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 ]~({;;3o-  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 9R50,l sE  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 S+ kq1R  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 l":W@R  
    5.1 定义波导材料 75 l<6u@,%s  
    5.2 定义布局设置 76 'nmA!s  
    5.3 创建波导 76 @ZjT_  
    5.4 修改输入平面 77 kZ40a\9 Ye  
    5.5 指定波导的路径 78 $x0SWJ \G  
    5.6 运行模拟 79 g.lTNQm$u  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 eS`VI+=@0  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 kT% wt1T4  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 d*gAL<M7E  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 {&  o^p!  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 =[6^NR(  
    6.2 定义布局结构 89 {]0e=#hw  
    6.3 绘制并定位波导 91 p4`1^}f&Ie  
    6.4 生成布局脚本 95 H_+n_r*  
    6.5 插入和编辑输入面 97 BOs/:ZbK0W  
    6.6 运行模拟 98 Lc3&\q e  
    6.7 修改布局脚本 100 SmRlZ!%e  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 d#k(>+%=Q  
    7 应用预定义扩散过程 104 !wAT`0<94F  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 *FlPGBjJ  
    7.2 定义布局设置 106 wP!X)p\  
    7.3 设计波导 107 .tngN<f  
    7.4 设置模拟参数 108 }9~^}99}  
    7.5 运行模拟 110 );5o13h2  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 'xwCeZcg  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 79\ wjR!T  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 Z_d"<k}I  
    7.9 创建上方的线性波导 112 h9vcN#22D  
    8 各向异性BPM 115 k]b*&.EY1  
    8.1 定义材料 116 ARk(\,h  
    8.2 创建轮廓 117 i+_LKHQN  
    8.3 定义布局设置 118 Y G+|r  
    8.4 创建线性波导 120 HA6tGZP*L  
    8.5 设置模拟参数 121 !`DRJ)h  
    8.6 预览介电常数分量 122 ys[Li.s:  
    8.7 创建输入面 123 ll:UIxx  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 0RUk^  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ,_[x|8m  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 $.G 7Vt  
    9.2 定义布局设置 130 K_7pr~D]@r  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 ajYe?z  
    9.4 编辑输入平面 132 gP^2GnjHL8  
    9.5 设置模拟参数 134 &#r+a'  
    9.6 运行模拟 135 `Q] N]mK  
    10 电光调制器 138 vOQ% f?%G\  
    10.1 定义电解质材料 139 dC11kq qj  
    10.2 定义电极材料 140 u-_r2U  
    10.3 定义轮廓 141 ^^y eC|~N:  
    10.4 绘制波导 144 $( hT{C,K  
    10.5 绘制电极 147 0-2|(9 Kc  
    10.6 静电模拟 149 Z8$}Rpo  
    10.7 电光模拟 151 g=*jKSZ  
    11 折射率(RI)扫描 155 &quY^j  
    11.1 定义材料和通道 155 mU'<:gL+  
    11.2 定义布局设置 157 h ><Sp*z_V  
    11.3 绘制线性波导 160 ;KeU f(tH  
    11.4 插入输入面 160 FG?Mc'r&  
    11.5 创建脚本 161 b 2gng}  
    11.6 运行模拟 163 _)A|JC!jId  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 $ Y/9SD  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 q z)2a2C  
    12.1 定义材料 165 | ,8z" g  
    12.2 创建参考轮廓 166 YQVo7"`%  
    12.3 定义布局设置 166 /y$Omc^  
    12.4 用户自定义轮廓 167 d} >Po%r:  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 TlG>)Z@/  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 TBlSZZ-55]  
    13.1 定义材料 173 q"2QNF'  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 &L o TO+  
    13.3 定义晶圆 174 `lf_wB+I  
    13.4 创建器件 175 kA :Y^2X'  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 J-W9Bamx  
    13.6 定义电极区域 178。。。。。。。 1.hWgWDP  
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