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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 正序阅读 楼主  发表于: 2022-12-26
    前  言 Z*)<E)  
    fS ~.K9  
    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。 C/ bttd  
    0v_8YsZ!`$  
    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。 j.6kjQN  
    3%} Ma,  
    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。 >&VL2xLy  
    LWI~m2  
    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。 bm4W,  
    EDo (  
    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。 V~=)#3]`[  
    |^F-.Z  
    《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 5c"kLq6r  
    =%3nKSg  
    上海讯技光电科技有限公司
    @2mP  
    5-OvPTY`M  
    目 录
    cC4T3]4l'  
    1 入门指南 4 CytpL`&^]  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 No7Q,p  
    1.2 OptiBPM简介 5 j#&  
    1.3 光波导介绍 8 C gx?K]>y  
    1.4 快速入门 8  q0~_D8e,  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 ?@1'WD t  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 `T70FsSJ  
    2.2 定义布局设置 29 e0L;V@R  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 tX251S  
    2.4 插入input plane 35 L9T u>4  
    2.5 运行模拟 39 Cu:Zn%  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 =CoT{LRQ_  
    3 创建一个单弯曲器件 44 K288&D|1WU  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 ! Cl/=0$[L  
    3.2 定义布局设置 45 V%ch'  
    3.3 创建一个弧形波导 46 5)UmA8"zVB  
    3.4 插入入射面 49 }>0 Kc=  
    3.5 选择输出数据文件 53 c #kV+n<  
    3.6 运行模拟 54 i7rq;t<  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 {Fi@|'  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 X2cR+Ha0  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 g1~I*!p  
    4.2 定义布局设置 61 o!~bR  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 vNC0M:p,  
    4.4 插入输入面 62 /<0D E22  
    4.5 运行模拟 63 Wv"tAseu  
    4.6 预览最大值 65 E: GJ$I  
    4.7 绘制波导 69 (5~C _Y  
    4.8 指定输出波导的路径 69 PAHlj,n)  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 9$&e~^&B  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 j;)g+9`  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 iI*7WO[W  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 D,\=zX;  
    5.1 定义波导材料 75 d 4]%Wdvf  
    5.2 定义布局设置 76 -`OR6jd  
    5.3 创建波导 76 [.X%:H+  
    5.4 修改输入平面 77 >Mw &Tw}o  
    5.5 指定波导的路径 78 a[n$qPm}  
    5.6 运行模拟 79 (x qA.(F  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 SbZt\a 8  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 7X(]r1-+\  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 {yR)}r  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 d|]O<]CG_  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 n*Vd<m;w  
    6.2 定义布局结构 89 W(h8!}  
    6.3 绘制并定位波导 91 wkD:i2E7  
    6.4 生成布局脚本 95 hyiMOa  
    6.5 插入和编辑输入面 97 ht)nx,e=  
    6.6 运行模拟 98 -vHr1I<  
    6.7 修改布局脚本 100 abeSkWUL(  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 oDP((I2-  
    7 应用预定义扩散过程 104 k-V I9H!,  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 ).C!  
    7.2 定义布局设置 106 R9h>I3F=c  
    7.3 设计波导 107 JGcD{RU|  
    7.4 设置模拟参数 108 GQ2PmnV +  
    7.5 运行模拟 110 ]<gCq/V#  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 V<4+g/  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 P0e""9JOo  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 JA(fam~{  
    7.9 创建上方的线性波导 112 t3t0vWE<,  
    8 各向异性BPM 115 k%}89glm  
    8.1 定义材料 116 2BDan^:-Av  
    8.2 创建轮廓 117 $-Pqs ^g  
    8.3 定义布局设置 118 P4j8`}&/  
    8.4 创建线性波导 120 M J,ZXJXs  
    8.5 设置模拟参数 121 BD7@Mj*|  
    8.6 预览介电常数分量 122 _]xt65TL  
    8.7 创建输入面 123 4iNbK~5j  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 &4Con%YU[  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 x$GsDV  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 +}QBzGW`  
    9.2 定义布局设置 130 NOr <,  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 {R-82%X  
    9.4 编辑输入平面 132 oL Vtu5  
    9.5 设置模拟参数 134 kq~[k.  
    9.6 运行模拟 135 C$LRY~ \  
    10 电光调制器 138 U`8 |9v  
    10.1 定义电解质材料 139 zLQ#GF  
    10.2 定义电极材料 140 ,p!B"# ot  
    10.3 定义轮廓 141 yd ND$@; Z  
    10.4 绘制波导 144 rS )b1nPA  
    10.5 绘制电极 147 zk 5=Opmvh  
    10.6 静电模拟 149 +K%pxuVh  
    10.7 电光模拟 151 nS+FX& _  
    11 折射率(RI)扫描 155 'B (eMnLg  
    11.1 定义材料和通道 155 /.)[9bQ<  
    11.2 定义布局设置 157 J+b!6t}mZn  
    11.3 绘制线性波导 160 T5S g2a1&  
    11.4 插入输入面 160 a-5HIY5  
    11.5 创建脚本 161 g[s\~MF@s  
    11.6 运行模拟 163 Ji6`-~ k  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 E8-fW\!F  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 'DzBp  
    12.1 定义材料 165 ^'&iYV  
    12.2 创建参考轮廓 166 yYToiW *  
    12.3 定义布局设置 166 0^9:KZ.!  
    12.4 用户自定义轮廓 167 |vfujzRZ  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 =1*%>K  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 R6q4 ["  
    13.1 定义材料 173 8nIMZV  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 K2xH'v O(  
    13.3 定义晶圆 174 wI! +L&Q  
    13.4 创建器件 175 C NfJ:e2  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 (@ fa~?v>@  
    13.6 定义电极区域 178 VJN/#   
    >wKu6- ]a  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 182 o)tKH@`vE  
    13.8 运行模拟 182 2"leUur~rO  
    13.9 创建脚本 184 19F ;oFp  
    14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 3+(yI 4  
    14.1 理论背景 186 T+;H#&  
    14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 j?\$G.Y  
    14.3 生成脚本数据 190 JFRpsv  
    14.4 导出散射数据 193 hIVI\U,  
    14.5 创建臂 194 7-".!M  
    14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 LBmM{Gu  
    14.7 加载两个臂的文件 200 4jX@m  
    14.8 在OptiSystem内完成布局 201 eQU-&-wt0  
    14.9 连接元件 202 ZT) !8  
    14.10 运行模拟 203 Y^R?Q'  
    14.11 创建图以查看结果 204
    GS ;HtUQ  
     
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