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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 4r0b)Y &I  
    5 `RiS]IO]  
    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。 j]m|7]  
    rJInj>|{=  
    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。 ~E^,=4  
    {Pu\?Cq  
    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。 O8W7<Wc |z  
    a9?y`{%L  
    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。 KyO8A2'U  
    I;?X f  
    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。 h<\_XJJ  
    {gaai  
    《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 3u\;j; Td!  
    k%op> &  
    上海讯技光电科技有限公司
    }O4se"xK  
    q0bHB_|wL  
    目 录
    %D`,k*X  
    1 入门指南 4 A=-F,=k(!/  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 OcSEo7W  
    1.2 OptiBPM简介 5 2.X"f  
    1.3 光波导介绍 8 :ECi+DxBK  
    1.4 快速入门 8 sW^a`VM  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 ec|/ /  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 Kw`VrcwjT  
    2.2 定义布局设置 29 Q9`QL3LQD  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 {A o,t+j  
    2.4 插入input plane 35 <_./SC  
    2.5 运行模拟 39 tB' V  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 oiX"Lz{  
    3 创建一个单弯曲器件 44 Q\3 Z|%  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 U\?g*  
    3.2 定义布局设置 45 !"TZ:"VZU  
    3.3 创建一个弧形波导 46 9Of FM9(:  
    3.4 插入入射面 49 X+n`qiwq  
    3.5 选择输出数据文件 53 N6[i{;K@N{  
    3.6 运行模拟 54 a/uo}[Y  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 %AnW~v  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 -)y%~Zn  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 D=)f )-u'  
    4.2 定义布局设置 61 '?yCq$&  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 H2-28XGc  
    4.4 插入输入面 62 S2VVv$r_6  
    4.5 运行模拟 63 41 vL"P K  
    4.6 预览最大值 65 2~;&g?T6  
    4.7 绘制波导 69 ]> Y/r-!  
    4.8 指定输出波导的路径 69 qYp$fmj  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 KIVH!2q;  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 w h$jr{  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 ,goBq3[%?  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 7e&\{*  
    5.1 定义波导材料 75 sxED7,A  
    5.2 定义布局设置 76 wp.TfKxw  
    5.3 创建波导 76  !=*.$4  
    5.4 修改输入平面 77 Cv=GZGn-  
    5.5 指定波导的路径 78 ~tGCLf]c\  
    5.6 运行模拟 79 | H ;+1  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 G7* h{nE  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 ER{3,0U  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 T_OF7?  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 r5/R5Ga^  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 y^FOsr  
    6.2 定义布局结构 89 \`,xgC9K  
    6.3 绘制并定位波导 91 (5uJZ!m  
    6.4 生成布局脚本 95 3An(jt$%Q  
    6.5 插入和编辑输入面 97 9F+P@Kp  
    6.6 运行模拟 98 e"+dTq8W  
    6.7 修改布局脚本 100 [D'Gr*5~{  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 <2P7utdZ  
    7 应用预定义扩散过程 104 H*W):j}8  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 xNN@1P[*  
    7.2 定义布局设置 106 n!N\zx8  
    7.3 设计波导 107 Dr"/3xm  
    7.4 设置模拟参数 108 %TK&)Q% h5  
    7.5 运行模拟 110 ur2!#bU9  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 g*]E>SQ=  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 ]RFdLV?  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 %3a|<6  
    7.9 创建上方的线性波导 112 \}inT_{g  
    8 各向异性BPM 115 F$hZRZ  
    8.1 定义材料 116 pX<a2F P  
    8.2 创建轮廓 117 \/Ij7nD`l%  
    8.3 定义布局设置 118 *PM}"s  
    8.4 创建线性波导 120 PX3  
    8.5 设置模拟参数 121  ?B4#f!X  
    8.6 预览介电常数分量 122 =p\Xy*  
    8.7 创建输入面 123 YlUpASW  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 Rk<%r k  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 P&t;WPZ  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 GF R!n1Hv  
    9.2 定义布局设置 130 =[(1my7  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 H,>#|F  
    9.4 编辑输入平面 132 K ~>jApZ%  
    9.5 设置模拟参数 134 3B,QJ&  
    9.6 运行模拟 135 &jJckT  
    10 电光调制器 138 Sa}D.SBg  
    10.1 定义电解质材料 139 {of]/ 3=  
    10.2 定义电极材料 140 pVOI5>f\  
    10.3 定义轮廓 141 v>WB FvyD  
    10.4 绘制波导 144 +?e}<#vd'?  
    10.5 绘制电极 147 ,z66bnjO  
    10.6 静电模拟 149 5a$$95oL  
    10.7 电光模拟 151 IH3FK!>6  
    11 折射率(RI)扫描 155 V<$*Y>;  
    11.1 定义材料和通道 155 A! ;meVUs  
    11.2 定义布局设置 157 piu0^vEEH  
    11.3 绘制线性波导 160 <PD|_nZT  
    11.4 插入输入面 160 q$^<zY  
    11.5 创建脚本 161 &"j@79Ym1~  
    11.6 运行模拟 163 )Z:m)k>r;  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 deM~[1e[  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 kGD|c=K}  
    12.1 定义材料 165 U,3d) ]Zy&  
    12.2 创建参考轮廓 166 %UmbDGDWI  
    12.3 定义布局设置 166 MhH);fn  
    12.4 用户自定义轮廓 167 &HxT41pku  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 WOH9%xv  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 |!5@xs*T  
    13.1 定义材料 173 |E|T%i^}./  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 f%1wMOzx  
    13.3 定义晶圆 174 B*Cb6'Q  
    13.4 创建器件 175 3*\8p6G  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 k6g|7^es2  
    13.6 定义电极区域 178 ?zE<  
    o*)@oU  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 182 *dVD  
    13.8 运行模拟 182 Ty}R^cy{d  
    13.9 创建脚本 184 W^ClHQ"Iy  
    14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 sWW\bK0B4  
    14.1 理论背景 186 au A.6DQ  
    14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 \I xzdFF#  
    14.3 生成脚本数据 190 XbXgU#%  
    14.4 导出散射数据 193 %o-jwr}O{  
    14.5 创建臂 194 T]X{ @_  
    14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 [EOMCH2Ki  
    14.7 加载两个臂的文件 200 q @*UUj@   
    14.8 在OptiSystem内完成布局 201 9!S^^;PN&  
    14.9 连接元件 202 cqHw^{'8  
    14.10 运行模拟 203 Y(W{Jd+  
    14.11 创建图以查看结果 204
    C[W5d~@;E  
     
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