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    [技术]《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: 2023-11-03
    关键词: OptiBPM
    前  言 ifo^ M]v  
    ([Gb]0  
    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。 yJ(BPSt  
    ze%kP#c6!  
    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。 AsBep  
    SV-M8Im73z  
    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。 6fP"I_c  
    PS*=MyNa  
    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。 2(_+PQ6C=  
    p&Os5zw;|  
    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。 ~;m3i3D  
    XiP xg[;  
    《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 zli@XZ#  
    };rxpw>ms  
    上海讯技光电科技有限公司
    2021年4月 O26'|w@$  
    tbx* }uy2  
    目 录 %/b3G*$W  
    1 入门指南 4 2WKYf0t  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 }N^A (`L  
    1.2 OptiBPM简介 5 b4l=Bg"  
    1.3 光波导介绍 8 v'x)AbbC  
    1.4 快速入门 8 |sQC:y>  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 $L~?!u&N  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 qs96($  
    2.2 定义布局设置 29 U"Gg ,  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 =F!_ivV  
    2.4 插入input plane 35 \v7->Sy8  
    2.5 运行模拟 39 i|- 6  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 3^ct;gz  
    3 创建一个单弯曲器件 44 r2KfZ>tWg"  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 ;7Hse^Oc  
    3.2 定义布局设置 45 4G:?U6  
    3.3 创建一个弧形波导 46 jFa{h!  
    3.4 插入入射面 49 !,;>)R   
    3.5 选择输出数据文件 53 X(sN+7DOV  
    3.6 运行模拟 54 pzkl;"gK  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 Z6.0X{6nA  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 WFl, u!"A  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60  3M5+!H  
    4.2 定义布局设置 61 #84<aM  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61  73:y&U  
    4.4 插入输入面 62 2ZZ%BV!s  
    4.5 运行模拟 63 7Ya4>*B  
    4.6 预览最大值 65 -?m"+mUP  
    4.7 绘制波导 69 vG`;2laY  
    4.8 指定输出波导的路径 69 xJ2DkZ  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 W@X/Z8.(  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 Y|*a,H"_  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 aan)yP  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 aP#nK  
    5.1 定义波导材料 75 q_5hKipd\b  
    5.2 定义布局设置 76 mz|#K7:  
    5.3 创建波导 76 +3;`4bW  
    5.4 修改输入平面 77 PRR]DEz  
    5.5 指定波导的路径 78 \`FpBE_e)  
    5.6 运行模拟 79 !$q *~F"S  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 XZ|%9#6  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 TSgfIE|  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 0 `Yg  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 5:oteNc3  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 _TGv"c@V  
    6.2 定义布局结构 89 LSX;|#AI  
    6.3 绘制并定位波导 91 f Fr[ &\[  
    6.4 生成布局脚本 95 [iT*L)R4  
    6.5 插入和编辑输入面 97 xsPY#  
    6.6 运行模拟 98  BZ'63  
    6.7 修改布局脚本 100 4[& L<D6h  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 Kd<c'!  
    7 应用预定义扩散过程 104 iSiez'  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 D-v}@tS'  
    7.2 定义布局设置 106 lk<}`#(g  
    7.3 设计波导 107 G_5uO58  
    7.4 设置模拟参数 108 z 1~2w:  
    7.5 运行模拟 110 ,aA%,C.0U  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 :1O49g3R  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 `$fKS24u  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 PP]Z~ne0X  
    7.9 创建上方的线性波导 112 [EdX6  
    8 各向异性BPM 115 j'2:z#  
    8.1 定义材料 116 lRy^Wp  
    8.2 创建轮廓 117 bL6, fUS  
    8.3 定义布局设置 118 E8`AU<  
    8.4 创建线性波导 120 2. t'!uwI  
    8.5 设置模拟参数 121 i]8+JG6  
    8.6 预览介电常数分量 122 _? aI/D  
    8.7 创建输入面 123 p7Q}xx  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 <i!:{'%  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 KKFV+bK)  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 [M;B 9-2$  
    9.2 定义布局设置 130 5s /fBS  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 ::&hfHR*P  
    9.4 编辑输入平面 132 r_p4pxs  
    9.5 设置模拟参数 134 D^!x@I~:  
    9.6 运行模拟 135 4^OPzg6Z%p  
    10 电光调制器 138 %UO ;!&K  
    10.1 定义电解质材料 139 bb@3%r|_<  
    10.2 定义电极材料 140 /:BM]K  
    10.3 定义轮廓 141 o 9?#;B$  
    10.4 绘制波导 144 R9-Ps qmF  
    10.5 绘制电极 147 z:Q4E|IX  
    10.6 静电模拟 149 <,X?+hr  
    10.7 电光模拟 151 saPg2N,  
    11 折射率(RI)扫描 155 #rps2nf.j  
    11.1 定义材料和通道 155 S.E'fc1  
    11.2 定义布局设置 157 ?gGmJl  
    11.3 绘制线性波导 160 !! \O B6  
    11.4 插入输入面 160 O{Y_j&1  
    11.5 创建脚本 161 2B !Bogs  
    11.6 运行模拟 163 W "}Cfv  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 LQr+)wI  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 MODi:jsl  
    12.1 定义材料 165 }zE Qrfl  
    12.2 创建参考轮廓 166 an<loL W  
    12.3 定义布局设置 166 F?3zw4Vt~  
    12.4 用户自定义轮廓 167 Ln3<r&&Jz  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 Wh7}G   
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 8s@k0T<O  
    13.1 定义材料 173 2Jl$/W 3  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 |s}7<A  
    13.3 定义晶圆 174 9Q.}jV  
    13.4 创建器件 175 :5 zXW;s  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 [ELg:f3}5  
    13.6 定义电极区域 178 1|Q-|jq`  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 182 \c .^^8r  
    13.8 运行模拟 182 Q=}U  
    13.9 创建脚本 184 `;\<Fr  
    14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 xUw)mUn@N  
    14.1 理论背景 186 m0$~O5|4  
    14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 g"P!KPrf1p  
    14.3 生成脚本数据 190 V9SkB3-'  
    14.4 导出散射数据 193 zF-M9f$_PY  
    14.5 创建臂 194 F8T.}qI  
    14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 qz]g4hS  
    14.7 加载两个臂的文件 200 e ab_"W   
    14.8 在OptiSystem内完成布局 201 aplOo[  
    14.9 连接元件 202 )=EJFQ*v  
    14.10 运行模拟 203 ~4t7Q  
    14.11 创建图以查看结果 204 Rv^ \o  
    有兴趣可以扫码加微咨询 fMSB  
    Ac,Qj`'V  
     
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