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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 0p:ClM 2O  
    c:h.J4mv  
    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。 "W_jdE6v  
    5I8FD".i  
    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。 Ww'TCWk@  
    V 9QvQA r  
    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。 I9:G9  
    )MD*)O  
    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。 ctc`^#q  
    E1l\~%A  
    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。 `L"p)5H  
    m]-v IUpb  
    《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 ;G4HMtL  
    gq/ePSa  
    上海讯技光电科技有限公司
    2021年4月 AjL?Qh4  
    r3c\;Ra7  
    目 录
    r7Q:l ?F2  
    1 入门指南 4 o/  x5  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 A<YZBR_  
    1.2 OptiBPM简介 5 h87L8qh9  
    1.3 光波导介绍 8 Zeme`/aBb  
    1.4 快速入门 8 l# !@{ <  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 {x&jh|f`g  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 !dbA (  
    2.2 定义布局设置 29 {0)WS}&  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 qa0JQ_?o]  
    2.4 插入input plane 35 Cb@S </b  
    2.5 运行模拟 39 wCq)w=,  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 l|ZzG4]+l  
    3 创建一个单弯曲器件 44 '.h/Y/oz  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 5QL9 w3L  
    3.2 定义布局设置 45 qh)!|B  
    3.3 创建一个弧形波导 46 A=qW]Im  
    3.4 插入入射面 49 _~w V{ yp  
    3.5 选择输出数据文件 53 OO !S w  
    3.6 运行模拟 54 d,oOn.n&  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 :d% -,v  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 LKqog%,c  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 hBfzU\*0H  
    4.2 定义布局设置 61 8Snq75Q<   
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 LKf5r,C  
    4.4 插入输入面 62 :|m~<'g  
    4.5 运行模拟 63 B yy-Cc  
    4.6 预览最大值 65 ~U7\ LBF  
    4.7 绘制波导 69 hyvV%z Z  
    4.8 指定输出波导的路径 69 }*}`)rj,  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 YW$x:  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 {ck  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 Y8`))MeD  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 .z-^Ga*  
    5.1 定义波导材料 75 1&@wb'MBs.  
    5.2 定义布局设置 76 O 44IH`SI  
    5.3 创建波导 76 zy/tQGTr@  
    5.4 修改输入平面 77 L1Cn  
    5.5 指定波导的路径 78 [^(R1K  
    5.6 运行模拟 79 vn%U;}  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 XM@-Y&c$A  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 yz2oS|0'  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 li_pM!dWU_  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 $NGtxZp  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 l LD)i J1  
    6.2 定义布局结构 89 0p>:rU~  
    6.3 绘制并定位波导 91 ^0ZKHR(}e  
    6.4 生成布局脚本 95 X_sG6Q@  
    6.5 插入和编辑输入面 97 {u_k\m[Y  
    6.6 运行模拟 98 .{]c&Ef+f  
    6.7 修改布局脚本 100 7Yw\%}UL  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 9}qfdbI  
    7 应用预定义扩散过程 104 <j8&u/Za~'  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 zWmo OnK  
    7.2 定义布局设置 106 D 917[ <$  
    7.3 设计波导 107 q/2K=BOh  
    7.4 设置模拟参数 108 !K^kKP*l  
    7.5 运行模拟 110 ;AL@<,8  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 7si*%><X  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 x+:,b~Skk  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 |7Xpb  
    7.9 创建上方的线性波导 112 `1d`9AS2g  
    8 各向异性BPM 115 W Pp\sIP  
    8.1 定义材料 116 I`$I0  
    8.2 创建轮廓 117 iQ}sp64  
    8.3 定义布局设置 118 7@y!R   
    8.4 创建线性波导 120 b5 C}K  
    8.5 设置模拟参数 121 uuK]<h*  
    8.6 预览介电常数分量 122 zm3MOH^a  
    8.7 创建输入面 123 *sIG&  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 Oi%~8J>  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 q(PT'z  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 K"6+X|yxE  
    9.2 定义布局设置 130 h,6S$,UI  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 u*-<5& X  
    9.4 编辑输入平面 132 x< y[na  
    9.5 设置模拟参数 134 L+ETMk0  
    9.6 运行模拟 135 M>H^<N}'A  
    10 电光调制器 138 OTHd1PSOu  
    10.1 定义电解质材料 139 D%Jc?6/I#3  
    10.2 定义电极材料 140 U*fj5  
    10.3 定义轮廓 141 tG ^?fc  
    10.4 绘制波导 144 KsU&<eQ  
    10.5 绘制电极 147 E0B2>V  
    10.6 静电模拟 149 [BR}4(7  
    10.7 电光模拟 151 [#rdfN'?U  
    11 折射率(RI)扫描 155 b= ec?n #7  
    11.1 定义材料和通道 155 rKs WS~U  
    11.2 定义布局设置 157 ?Nze P?g  
    11.3 绘制线性波导 160 $No>-^ )  
    11.4 插入输入面 160 *2C79hi1  
    11.5 创建脚本 161 M^Ay,jK!  
    11.6 运行模拟 163 `::'UfHc  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 K2o0L5Lke  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 @P5@ &G  
    12.1 定义材料 165 7(USp#"  
    12.2 创建参考轮廓 166 {2*l :'  
    12.3 定义布局设置 166 Eno2<<  
    12.4 用户自定义轮廓 167 )qP{X,Uf  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 B';> Hk  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 \C2P{q/m  
    13.1 定义材料 173 eh7r'DmAR  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 V?z{UZkR  
    13.3 定义晶圆 174 X%1.mTU~K  
    13.4 创建器件 175 J8?6G&0H  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 Odjd`DD1  
    13.6 定义电极区域 178。。。。。。。 {UC<I.5X  
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