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    [产品]《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: 2023-10-07
    前  言 }rUN_.n4z  
    zpn9,,~u  
    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。 %@b0[ZC  
    qz_7%c]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。 B`)BZ,#p  
    bIDj[-CDG  
    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。 Q-okt RK  
    ),%%$G\  
    本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法,旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 fUWG*o9  
    ,L2ZinU:  
    本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 %6 zB Sje  
    6GlJ>r+n  
    《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 8Al{+gx@?  
    P;.W+WN  
    上海讯技光电科技有限公司
    ^LnTOdAE  
    2021年4月
    g/d<Zfq<{  
    #lo6c;*m5  
    目 录 =ZznFVJ`={  
    1 入门指南 4 /KaZH R.  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 :`#d:.@]o@  
    1.2 OptiBPM简介 5 y-b%T|p9  
    1.3 光波导介绍 8 VBlYvZ;$*  
    1.4 快速入门 8 rgQOj^xKv^  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 NN{?z!  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 Tk[ $5u*,  
    2.2 定义布局设置 29 oSKXt}sh  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 p<FzJ   
    2.4 插入input plane 35 nc29j_Id  
    2.5 运行模拟 39 oCv.Ln1;Z  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 x8B}ZIbT9  
    3 创建一个单弯曲器件 44 r|8d 4  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 n38p!oS  
    3.2 定义布局设置 45 Xu'&ynID  
    3.3 创建一个弧形波导 46 jRlYU`?  
    3.4 插入入射面 49 BwEN~2u6  
    3.5 选择输出数据文件 53 fplow  
    3.6 运行模拟 54 05#1w#i  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 |^I0dR/w:  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 H|<[YYk  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 ?=7 cF  
    4.2 定义布局设置 61 Ta0|+IYk<  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ,-LwtePJ0  
    4.4 插入输入面 62 (,\+tr8r8  
    4.5 运行模拟 63  DPxM'7  
    4.6 预览最大值 65 Xl{P8L  
    4.7 绘制波导 69 UhWNl]Z  
    4.8 指定输出波导的路径 69 ZQsJL\x[UK  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 ~W'{p  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 e]"W!K cD9  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 \)904W5R  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 .G. 0WR/2  
    5.1 定义波导材料 75 >8^ $ [}w  
    5.2 定义布局设置 76 [!uG1GJ>  
    5.3 创建波导 76 gfd"v  
    5.4 修改输入平面 77 65P0,b6"OT  
    5.5 指定波导的路径 78 HZB>{O  
    5.6 运行模拟 79 R?|.pq/Ln  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 kCF>nt@  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 /9*B)m"  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 AT 3cc  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 ~ 'cmSiz-  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 CyFrb`%  
    6.2 定义布局结构 89 <z&/L/bl"  
    6.3 绘制并定位波导 91 "Yv_B3p   
    6.4 生成布局脚本 95 ]@c+]{  
    6.5 插入和编辑输入面 97 ZY55|eE  
    6.6 运行模拟 98 iN\4gQ!  
    6.7 修改布局脚本 100 X/!o\yyT  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 6:5I26  
    7 应用预定义扩散过程 104 8 +/rlHp  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 x,+{9  
    7.2 定义布局设置 106 %P/Jq#FE .  
    7.3 设计波导 107 _ QI\  
    7.4 设置模拟参数 108 l`{\"#4  
    7.5 运行模拟 110 $y&E(J  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 &X ):4  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 =l;ewlU  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 P>C~ i:4n  
    7.9 创建上方的线性波导 112 LVfF[  
    8 各向异性BPM 115 qPK*%Q<;  
    8.1 定义材料 116 Tya1/w4  
    8.2 创建轮廓 117 3?9IJ5p  
    8.3 定义布局设置 118 Q#X8u-~  
    8.4 创建线性波导 120 o Q2Fjj  
    8.5 设置模拟参数 121 NjScc%@y  
    8.6 预览介电常数分量 122 :yr+vcD?  
    8.7 创建输入面 123 =pO^7g  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ;>yxNGV`  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 gIa+5\qYY  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 cWaSn7p!X  
    9.2 定义布局设置 130 =E4LRKn  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 "Mn6U-  
    9.4 编辑输入平面 132 ,, OW  
    9.5 设置模拟参数 134 4<Utmr  
    9.6 运行模拟 135 c /HHy,  
    10 电光调制器 138 xb~yM%*c  
    10.1 定义电解质材料 139 GL#up  
    10.2 定义电极材料 140 ,X-bJA@(  
    10.3 定义轮廓 141 O)*+="Rg  
    10.4 绘制波导 144 9gDkTYkj  
    10.5 绘制电极 147 2B[X,rL.pX  
    10.6 静电模拟 149 ?m}s4a  
    10.7 电光模拟 151 xd?f2=dd~h  
    11 折射率(RI)扫描 155 _Xc8Yg }`  
    11.1 定义材料和通道 155 L-WT]&n_  
    11.2 定义布局设置 157 OJuG~euy  
    11.3 绘制线性波导 160 KNvZm;Q6  
    11.4 插入输入面 160 Uw. `7b>B  
    11.5 创建脚本 161 =JEv,ZGT3  
    11.6 运行模拟 163 mb TEp*H  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ]I dk:et  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 {_[N<U:QT&  
    12.1 定义材料 165 iDp)FQ$  
    12.2 创建参考轮廓 166 x7&B$.>3  
    12.3 定义布局设置 166 dO<ERY  
    12.4 用户自定义轮廓 167 %K lrSo  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 3 *"WG O5  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 QvlObEhcS  
    13.1 定义材料 173 ghG**3xr  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 rNWw?_H-H(  
    13.3 定义晶圆 174 zm5]J  
    13.4 创建器件 175 .+3g*Dv{&  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 1 ~Y<//5E  
    13.6 定义电极区域 178 qs6]-  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 182 :Uzm  
    13.8 运行模拟 182 D rUO-  
    13.9 创建脚本 184 &tLgG4pd  
    14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 d9f C<Tp  
    14.1 理论背景 186 I(L,8n5  
    14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 { M4gF8(M  
    14.3 生成脚本数据 190 mP~QWx![N  
    14.4 导出散射数据 193 JxdDC^> 0  
    14.5 创建臂 194 ~S"+S/z/k  
    14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 #4Rx]zW^%  
    14.7 加载两个臂的文件 200 ArI2wM/v  
    14.8 在OptiSystem内完成布局 201 s^G.]%iU  
    14.9 连接元件 202 |}s*E_/[  
    14.10 运行模拟 203 [2!w_Iw'  
    14.11 创建图以查看结果 204 w7.V6S$Ga  
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