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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: 2022-11-28
    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。 Mog [,{w  
    3%1wQXr0  
    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的仿真和分析,获得任意位置处的电磁场分布。 Y9<[n)>+  
    9< 07# 8c.  
    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。 RH _b  
    (@xC-*  
    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。 F1-"yX1B  
    6'/ Zq  
    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。 A^X\  
    Tgtym"=xd  
    《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 Y<VX.S2kf  
    0|tyKP|J  
    上海讯技光电科技有限公司
    2021年4月 eZ]r"_?  
    iJOG"gI&  
    目 录
    zNrn|(Y%Y  
    1 入门指南 4 XE<5(  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 ?&eS}skL  
    1.2 OptiBPM简介 5 JU^Y27  
    1.3 光波导介绍 8 n/Fxjf0W  
    1.4 快速入门 8 OEjX(F3=  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 U2<q dknB  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 3?"gfw W  
    2.2 定义布局设置 29 #xu1 eX0<  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 *K$a;2WjzG  
    2.4 插入input plane 35 S}U_uZ$b  
    2.5 运行模拟 39 x,10o   
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 gAsmPI.K  
    3 创建一个单弯曲器件 44 wdBB x\FP  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 ojf6@p_  
    3.2 定义布局设置 45 XdV>6<gf{  
    3.3 创建一个弧形波导 46 KO#kIM-  
    3.4 插入入射面 49 a BMV6'  
    3.5 选择输出数据文件 53 ej kUNCKQt  
    3.6 运行模拟 54 =lk'[P/p`  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 R--s u:  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 PDA9.b<q0  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 T3 ie-G@<  
    4.2 定义布局设置 61 _$@fCo0  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 UMd.=HC L  
    4.4 插入输入面 62 6IT6EkiT  
    4.5 运行模拟 63 exiu;\+j  
    4.6 预览最大值 65 FO^6c  
    4.7 绘制波导 69 e\[q3J  
    4.8 指定输出波导的路径 69 >\pF5a`  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 F#<:ZByjJ@  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 _oBx:G6E  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 M$ieM[_T  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 P}gtJ;  
    5.1 定义波导材料 75 AU`z.Isf  
    5.2 定义布局设置 76 "A~dt5GJ  
    5.3 创建波导 76 ~Uv#)  
    5.4 修改输入平面 77 2'M5+[8y8  
    5.5 指定波导的路径 78 i7h^L)M  
    5.6 运行模拟 79 !\%JOf}  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 H'YKj'  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 8w[O%  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 1/:vFX  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 *lLCH,  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 =#9#unvE!  
    6.2 定义布局结构 89 RbxQTM_:M  
    6.3 绘制并定位波导 91 <HRPloVKo  
    6.4 生成布局脚本 95 }6%\/d1~ 6  
    6.5 插入和编辑输入面 97 Sft vN-  
    6.6 运行模拟 98 DPW^OgL;  
    6.7 修改布局脚本 100 2Q@n a @s  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 [O_5`X9|  
    7 应用预定义扩散过程 104 6<S-o|Xw  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 6q>iPK Jt  
    7.2 定义布局设置 106 }\8-&VoY#X  
    7.3 设计波导 107 Wll0mtv  
    7.4 设置模拟参数 108 iY@}Q "  
    7.5 运行模拟 110 p.(+L^-=  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 `&fW<5-  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 :EHk]Hkz  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 `fEzE\\!*  
    7.9 创建上方的线性波导 112 lW#2ox  
    8 各向异性BPM 115 {e2ZW]  
    8.1 定义材料 116 !f AvxR  
    8.2 创建轮廓 117 HX| p4-L  
    8.3 定义布局设置 118 I(BJ1 8F$  
    8.4 创建线性波导 120 0#Ug3_dfr  
    8.5 设置模拟参数 121 -WyB2$!(  
    8.6 预览介电常数分量 122 7)#JrpTj%  
    8.7 创建输入面 123 ;5\'PrE  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 >ZPu$=[W  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 vYXhWqL~  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 sxF2ku4A  
    9.2 定义布局设置 130 _I'k&R  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 mpwh=  
    9.4 编辑输入平面 132 ,Q Ge=Exn  
    9.5 设置模拟参数 134 85|u;Fxf  
    9.6 运行模拟 135 \oxf_4X  
    10 电光调制器 138 )eZuG S  
    10.1 定义电解质材料 139 _/P;`@  
    10.2 定义电极材料 140 8o,0='U  
    10.3 定义轮廓 141 `/R. 5;$|  
    10.4 绘制波导 144 kP('X/  
    10.5 绘制电极 147 FG71<}C[K  
    10.6 静电模拟 149 Wy6a4oY  
    10.7 电光模拟 151 q$v0sTk0Y  
    11 折射率(RI)扫描 155 #huh!Mn  
    11.1 定义材料和通道 155 \+U;$.)3  
    11.2 定义布局设置 157 9&^5!R8  
    11.3 绘制线性波导 160 IpzU=+h  
    11.4 插入输入面 160 :f7!?^;y>  
    11.5 创建脚本 161 \A\?7#9\  
    11.6 运行模拟 163 y[jp)&N`  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 >{Mv+  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 6A>bm{`c:  
    12.1 定义材料 165 0;`FS /[(f  
    12.2 创建参考轮廓 166 M{)eA<6  
    12.3 定义布局设置 166 ircL/:  
    12.4 用户自定义轮廓 167 IR2Qc6+{  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 d?YSVmG  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 G1zP^ogk  
    13.1 定义材料 173 6_yatq5c  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 >^#Liwm  
    13.3 定义晶圆 174 =$^}"}$  
    13.4 创建器件 175 Z{#3-O<a+n  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 k{X+Y6'ku  
    13.6 定义电极区域 178 ^P [#YO  
    #] Do_Z  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 182 oGeV!hD  
    13.8 运行模拟 182 W!9~bBF',  
    13.9 创建脚本 184 {s6#h#U  
    14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 u0?TMy.%  
    14.1 理论背景 186 %O[1yZh \  
    14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 dn42'(p@G  
    14.3 生成脚本数据 190 3ErV" R4"$  
    14.4 导出散射数据 193 9"B;o  
    14.5 创建臂 194 I-J%yutB  
    14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 &DtI+ )[|  
    14.7 加载两个臂的文件 200 _E-{*,7bZS  
    14.8 在OptiSystem内完成布局 201 gLo&~|=L-  
    14.9 连接元件 202 hlc g[Qdo*  
    14.10 运行模拟 203 1UrkDz?X  
    14.11 创建图以查看结果 204 rniL+/-uU  
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