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    [产品]光波导——《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: 2022-12-26
    前  言 epnZGz,A  
    HAO-|=c4  
    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。 k5\V:P=#  
    Ja3#W K  
    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。 ^ZsIQ4@`  
    k$%{w\?Jf  
    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。 9\!&c<i=  
    c:K/0zY  
    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。 \5}PF+)|  
    rwDLBpk  
    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。 wBpt W2jA  
    w]MI3_|'r(  
    《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 #6@hVR.  
    PNAvT$0LaZ  
    上海讯技光电科技有限公司
    Q+Nnj(AQY  
    bq7+l4CGTv  
    目 录
    ]B(}^N>WH  
    1 入门指南 4 6g-jhsW6  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 On);SN'  
    1.2 OptiBPM简介 5 DH.`  
    1.3 光波导介绍 8 &k)+]r  
    1.4 快速入门 8 Ia](CN*;6  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 Qf0P"s`  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 %t_'rv  
    2.2 定义布局设置 29 i-0 :Fs  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 TgV-U  
    2.4 插入input plane 35 A&1EOQ=N  
    2.5 运行模拟 39 EO+Ix7w  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 FiQ&g*=|  
    3 创建一个单弯曲器件 44 6'*6tS  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 ;L87 %P(.  
    3.2 定义布局设置 45 3SWDPy  
    3.3 创建一个弧形波导 46 K_U`T;Z\  
    3.4 插入入射面 49 iJ58RY  
    3.5 选择输出数据文件 53 ,Z|O y|+'  
    3.6 运行模拟 54 0*:n<T9  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 &S.p%Qe"  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 fX9b1x  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 >;G_o="X  
    4.2 定义布局设置 61 wa[J\lW  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 Onqapm0  
    4.4 插入输入面 62 ;Uch  
    4.5 运行模拟 63 u^C\aujg  
    4.6 预览最大值 65 L~+aD2 E {  
    4.7 绘制波导 69 %zc.b  
    4.8 指定输出波导的路径 69 @ ~{TL  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 7y&=YCkc7  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 KX x+J}n  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 ST#)Fl  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ,%m~OB #  
    5.1 定义波导材料 75 t`&mszd~T  
    5.2 定义布局设置 76 ce4rhtkV  
    5.3 创建波导 76 "c~``i\G   
    5.4 修改输入平面 77 Q >yj<DR  
    5.5 指定波导的路径 78 uR")@Tc  
    5.6 运行模拟 79 M&zB&Ia"'  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 rfdA?X{Q0  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 QN;NuDHN  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 !K_<7iExI\  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 n>^9+Rx|i  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 'lC=k7@x  
    6.2 定义布局结构 89 #/(L.5d[  
    6.3 绘制并定位波导 91 pkIQ,W{Ke  
    6.4 生成布局脚本 95 8oHIXnK  
    6.5 插入和编辑输入面 97 9%k4Ic%P  
    6.6 运行模拟 98 vRmzjd~  
    6.7 修改布局脚本 100 V'.gE6we  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 #I ,c'Vj  
    7 应用预定义扩散过程 104 fiAj# mX  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 9 [E/^  
    7.2 定义布局设置 106 |<]wM(GxE  
    7.3 设计波导 107 ?fU{?nI}>p  
    7.4 设置模拟参数 108 ieEt C,U  
    7.5 运行模拟 110 M(^IRI-  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 qyE*?73W  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 Nde1`W]:  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 '+|uv7|+v  
    7.9 创建上方的线性波导 112 ^s8JW"H  
    8 各向异性BPM 115 %AgCE"!  
    8.1 定义材料 116 ojWf]$^y}  
    8.2 创建轮廓 117 Dxr4B<  
    8.3 定义布局设置 118 00W_XhJ  
    8.4 创建线性波导 120  Mv%B#J  
    8.5 设置模拟参数 121 _=5\$6  
    8.6 预览介电常数分量 122 Y% [H:  
    8.7 创建输入面 123 ,;= S\  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 @bFl8-  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 \bSakh71  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 R'1"`@f G  
    9.2 定义布局设置 130 +I~U8v-  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 =:RNpi,  
    9.4 编辑输入平面 132 Wu?[1L:x  
    9.5 设置模拟参数 134 ^^Q> AfTR.  
    9.6 运行模拟 135 4=ha$3h$  
    10 电光调制器 138 d/?0xLW  
    10.1 定义电解质材料 139 j1@PfKh  
    10.2 定义电极材料 140 j;rxr1+w  
    10.3 定义轮廓 141 y3 S T"U  
    10.4 绘制波导 144 Gm\jboef]  
    10.5 绘制电极 147 No/D"S#  
    10.6 静电模拟 149 sMw"C~XL  
    10.7 电光模拟 151 L-3wez;hm  
    11 折射率(RI)扫描 155 BI6`@}%7>  
    11.1 定义材料和通道 155 TsRbIq[  
    11.2 定义布局设置 157 XOY\NMo  
    11.3 绘制线性波导 160 jAFJ?L(  
    11.4 插入输入面 160 ` \-m qe  
    11.5 创建脚本 161 &4F iYZ  
    11.6 运行模拟 163 C Yk"  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 }Tk*?tYt  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165  YP}r15P  
    12.1 定义材料 165 %t-}dC&  
    12.2 创建参考轮廓 166 "CT`]:GGK  
    12.3 定义布局设置 166 Z5>}  
    12.4 用户自定义轮廓 167 3D rW[\  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 Mw $.B#  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 Z@>WUw@ F  
    13.1 定义材料 173 FiNB$A  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 }Mh`j $  
    13.3 定义晶圆 174 /%)x!dmy  
    13.4 创建器件 175 CY.i0  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ) ]]PhGX~  
    13.6 定义电极区域 178 yi1V\8DC  
    jowR!rqf  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 182 ~D Ta% J  
    13.8 运行模拟 182 a`QKN rA2  
    13.9 创建脚本 184 W#[3a4%m  
    14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 Os|F  
    14.1 理论背景 186 /SYzo4(  
    14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 ,HO@bCK  
    14.3 生成脚本数据 190 rexy*Xv`2p  
    14.4 导出散射数据 193 e/u (Re  
    14.5 创建臂 194 a{8g9a4  
    14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 _M}}H3  
    14.7 加载两个臂的文件 200 7tz #R :  
    14.8 在OptiSystem内完成布局 201 0f|nI8,z  
    14.9 连接元件 202 \wo'XF3:  
    14.10 运行模拟 203 EPwM+#|e-  
    14.11 创建图以查看结果 204
    `BZX\LPHm  
     
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