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    [技术]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2022-09-06
    前  言 'bGX-C  
    9 3+"D`  
    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。 x^|Vaf  
    v%k9M{  
    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。 TSAU?r\P  
    fPi3s b`}  
    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。 =1I#f  
    S-31-Zjw  
    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。 -LDCBc"  
    |py6pek|  
    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。 y-p70.'{U  
    _LAS~x7,  
    《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 W"{v2xi  
    Q9d`zR]  
    上海讯技光电科技有限公司
    2021年4月 ms($9Lv/  
    =.]l*6W V  
    目 录
    jztq.2-c#  
    1 入门指南 4 i,V;xB2  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 wxm:7$4C  
    1.2 OptiBPM简介 5 -yGDh+-  
    1.3 光波导介绍 8 R1F5-#?'E  
    1.4 快速入门 8 6{[pou&  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 X1IeSMAe  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 +,:du*C  
    2.2 定义布局设置 29 6:U$w7P0 e  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 JOjoiA  
    2.4 插入input plane 35 /&u<TJ4  
    2.5 运行模拟 39 A^ _a3$,0  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 jENr>$$  
    3 创建一个单弯曲器件 44 S[tE&[$(p  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 ] 2DH;  
    3.2 定义布局设置 45 d!KsNkk  
    3.3 创建一个弧形波导 46 ug{R 3SS  
    3.4 插入入射面 49 pE{yv1Yg  
    3.5 选择输出数据文件 53 `X,yM-(  
    3.6 运行模拟 54 ]M)O YY  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 7iHK_\tn  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 Q^p|Ldj  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 Ggh.dZI4  
    4.2 定义布局设置 61 _3]][a,  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ut >4U'.H  
    4.4 插入输入面 62 mzQ`N}]T:  
    4.5 运行模拟 63 &t5{J53  
    4.6 预览最大值 65 #j@71]GI  
    4.7 绘制波导 69 Te2zK7:  
    4.8 指定输出波导的路径 69 nR4y`oP+  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 "MIq.@8ra  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 AamVms  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 \%sVHt`c  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 @fu M)B1"  
    5.1 定义波导材料 75 :K\mN/ x  
    5.2 定义布局设置 76 o!:8nXw  
    5.3 创建波导 76 ;> m"x  
    5.4 修改输入平面 77 J5h+s-'  
    5.5 指定波导的路径 78 1!pa;$L  
    5.6 运行模拟 79 9%* wb`&  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 F}"]92  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 ^kS T  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 0y&I/2  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 b':|uu*/  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 ZoKcJA  
    6.2 定义布局结构 89 xEuN   
    6.3 绘制并定位波导 91 7PR#(ftz  
    6.4 生成布局脚本 95 *9)SmS s  
    6.5 插入和编辑输入面 97 1 T130L  
    6.6 运行模拟 98 0 ugT2%  
    6.7 修改布局脚本 100 IVr 2y8K  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 A:<;M@q !  
    7 应用预定义扩散过程 104 rF\ "w0J_  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 =)O,`.M.Y  
    7.2 定义布局设置 106 1FtM>&%4  
    7.3 设计波导 107 n.hv!W0  
    7.4 设置模拟参数 108 ~}K5#<   
    7.5 运行模拟 110 i(? ,6)9  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 ]|_\xO(  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 "RVcA",  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 ~[k%oA%W  
    7.9 创建上方的线性波导 112 gX{loG  
    8 各向异性BPM 115 6Es? MW=  
    8.1 定义材料 116 9 2MTX Osp  
    8.2 创建轮廓 117 `nUO l  
    8.3 定义布局设置 118 [![%9'+P  
    8.4 创建线性波导 120 Th`skK&U  
    8.5 设置模拟参数 121 x.1-)\  
    8.6 预览介电常数分量 122 Og;-B0,A  
    8.7 创建输入面 123 +.y .Mp  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 Ev!{n  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 RtG}h[k/X  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 ?^:h\C^a"  
    9.2 定义布局设置 130 vpPl$ga5bY  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 KYJjwXT28W  
    9.4 编辑输入平面 132 gPC*b+  
    9.5 设置模拟参数 134 n;R#,!<P  
    9.6 运行模拟 135 GRy-+#,b"  
    10 电光调制器 138 eT'nl,e|  
    10.1 定义电解质材料 139 W4;m H}#0  
    10.2 定义电极材料 140 .oEmU+  
    10.3 定义轮廓 141 vd`}/~o  
    10.4 绘制波导 144 t>B^q3\q?  
    10.5 绘制电极 147 B12$I:x`  
    10.6 静电模拟 149 q P ;A}C  
    10.7 电光模拟 151 E1;@=#t2i  
    11 折射率(RI)扫描 155 k%[3Q>5iM  
    11.1 定义材料和通道 155 y]%w)4PS  
    11.2 定义布局设置 157 +l^LlqA  
    11.3 绘制线性波导 160 R{,ooxH\J  
    11.4 插入输入面 160 CukC6u b  
    11.5 创建脚本 161 UN"(5a8.  
    11.6 运行模拟 163 7^} Ll@  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 vi@Lz3}::  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 (h']a!  
    12.1 定义材料 165 @?C#r.vgp  
    12.2 创建参考轮廓 166 2!N8rHRt  
    12.3 定义布局设置 166 (I@bkMp  
    12.4 用户自定义轮廓 167 hVj NZ  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 1GEK:g2B  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 !h&g7do]Z  
    13.1 定义材料 173 3cj3u4y  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 $ _8g8r}  
    13.3 定义晶圆 174 hP J4Oj1O  
    13.4 创建器件 175 %iJ%{{f`  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 H7i$xWs  
    13.6 定义电极区域 178。。。。。。。 M Jj4Hd  
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