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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 EGZ F@#N  
    ^/<0r] =  
    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。 .%pbKi `  
    _ xAL0 (  
    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。 Wx<fD()  
    Sf2pU!5n^  
    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。 5ZRO{rf  
    &GC`4!H  
    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。 g0P^O@8  
    &F*L=Ng  
    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。 Ie[8Iot?bn  
    LyRU2A  
    《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 d3$&I==;:  
    /NH9$u.g  
    上海讯技光电科技有限公司
    &3Q!'pJJ  
    K9#=@}!3L  
    目 录
    =X0"!y"  
    1 入门指南 4 i9qn_/<c  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 us2X:X)  
    1.2 OptiBPM简介 5 Tq r]5  
    1.3 光波导介绍 8 {PXN$p:'  
    1.4 快速入门 8 VZ`L-P$AF  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 OKo39 A\fu  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 yj6o533o  
    2.2 定义布局设置 29 3=reN6Q  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 {g:I5 A#  
    2.4 插入input plane 35 ;<JyA3i^V,  
    2.5 运行模拟 39 1@j0kTJ~m  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 !f\q0Gnl  
    3 创建一个单弯曲器件 44 U9d0nj9 j  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 &vf%E@<  
    3.2 定义布局设置 45 |6%B2I&c  
    3.3 创建一个弧形波导 46 B>hC8^.S|w  
    3.4 插入入射面 49 )}-,4Iu%  
    3.5 选择输出数据文件 53 h@5mVTb}i  
    3.6 运行模拟 54 = h _>OA  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 j{i3lGaN  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 8| 6:  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 +izB(E8&{J  
    4.2 定义布局设置 61 _Ra$"j  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 8E m X  
    4.4 插入输入面 62 ;\F3~rl  
    4.5 运行模拟 63 7fVlA"x  
    4.6 预览最大值 65 9 a ED6  
    4.7 绘制波导 69 E|(T(4;  
    4.8 指定输出波导的路径 69 >IL[eiiPG  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 9t.u9C=!F  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 QBg~b{h  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 /kl41gx  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 /AJ#ngXz  
    5.1 定义波导材料 75 ewNzRH,b  
    5.2 定义布局设置 76 'l%b5:  
    5.3 创建波导 76 7X h'VOljB  
    5.4 修改输入平面 77 x<m{B@3T  
    5.5 指定波导的路径 78 xQ[~ c1  
    5.6 运行模拟 79 Hh_Yd)  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 }klET   
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 i@=0fHiZQ  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 y"Fp4$qb  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 i'GBj,:  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 uQwKnD?F+e  
    6.2 定义布局结构 89 5B&#Sh`r  
    6.3 绘制并定位波导 91 Zc_%hQf2A  
    6.4 生成布局脚本 95 5'JONw'\  
    6.5 插入和编辑输入面 97 U*G8 }W  
    6.6 运行模拟 98 u&q RK>wLa  
    6.7 修改布局脚本 100 f^P:eBgpx  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 h L 1q9%  
    7 应用预定义扩散过程 104 Q>jx`68'KI  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 FT*OF 3  
    7.2 定义布局设置 106 HLL[r0P`F  
    7.3 设计波导 107 pvCf4pf~  
    7.4 设置模拟参数 108 Md~% e'  
    7.5 运行模拟 110 njbEw4nX  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 i+x$Y)=  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 IFrq\H0  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 ::k>V\;  
    7.9 创建上方的线性波导 112 334UMH__  
    8 各向异性BPM 115 gnW]5#c@  
    8.1 定义材料 116 0q|.]:][Eo  
    8.2 创建轮廓 117 sFd"VRAV~E  
    8.3 定义布局设置 118 L/2{}l>D  
    8.4 创建线性波导 120 T7vSp<i/  
    8.5 设置模拟参数 121 svt%UE|_:$  
    8.6 预览介电常数分量 122 rTBrl[&,q'  
    8.7 创建输入面 123 aq'd C=y  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 hxIG0d!o  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 wA@y B"  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 :6~DOvY  
    9.2 定义布局设置 130 WD wW`  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 jwm2ZJW  
    9.4 编辑输入平面 132 f s8nYgv|Q  
    9.5 设置模拟参数 134 :lF[k`S T  
    9.6 运行模拟 135 -8sm^A>C  
    10 电光调制器 138 9}~WwmC|x  
    10.1 定义电解质材料 139 I) mP ?  
    10.2 定义电极材料 140 ?^F*M#%?  
    10.3 定义轮廓 141 G#V}9l8 Q  
    10.4 绘制波导 144 4'&j<Ah[#  
    10.5 绘制电极 147 ]_cBd)3P}  
    10.6 静电模拟 149 'ZyHp=RN)  
    10.7 电光模拟 151 JfJUOaL  
    11 折射率(RI)扫描 155 4)'8fi  
    11.1 定义材料和通道 155 @,Je*5$o"  
    11.2 定义布局设置 157 (~YFm"S  
    11.3 绘制线性波导 160 .rfufx9Sw  
    11.4 插入输入面 160 KfC8~{O-  
    11.5 创建脚本 161 I\NiA>c  
    11.6 运行模拟 163 RR2Q  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 J. ]~J|K  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 +f{CfWIKs  
    12.1 定义材料 165 Yzr RnVr  
    12.2 创建参考轮廓 166 :}r^sD  
    12.3 定义布局设置 166 K<@gU\-!  
    12.4 用户自定义轮廓 167 y[U/5! `zV  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 g[VVxp!C<  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 m$T?~o o  
    13.1 定义材料 173 h @{U>U7  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 P4"Pb\o*  
    13.3 定义晶圆 174 'r KDw06/  
    13.4 创建器件 175 YkRv~bc1]  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 j@4 yRl ^  
    13.6 定义电极区域 178 UQGOCP_  
    L nQm2uF  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 182 @agW{%R:.  
    13.8 运行模拟 182 //c<p  
    13.9 创建脚本 184 13oR-Stj|  
    14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 . &dh7` l  
    14.1 理论背景 186 "NUl7ce.R  
    14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 j, SOL9yg  
    14.3 生成脚本数据 190 _xgF?#  
    14.4 导出散射数据 193 X[L6Av  
    14.5 创建臂 194 u{0'" jVJ  
    14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 bM]\mo>z<  
    14.7 加载两个臂的文件 200 (p1y/"Xh  
    14.8 在OptiSystem内完成布局 201 uzf@49m]m  
    14.9 连接元件 202 |meo  
    14.10 运行模拟 203 xkv2#"*v  
    14.11 创建图以查看结果 204
    L2s)B  
     
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