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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 W)AfXy  
    8(]q/g"O  
    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。 C8O<fwNM  
    p2hPLq  
    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-deXY  
    'u9y\vUy  
    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。 $mxl&Qr>Q;  
    gkDXt^Ob  
    本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法,旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 Zd]ua_)I%[  
    [&)*jc16  
    本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 ^fP5@T*f  
    4'y@ne}g!  
    《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 A$rCo~Ek  
    G_ #MXFWt  
    上海讯技光电科技有限公司
    2021年4月 "(iQ-g Mm  
    '26 ,.1  
    目 录 bZ}T;!U?I  
    1 入门指南 4 zh5ovA%  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 1-.(pA'  
    1.2 OptiBPM简介 5 L0*f(H  
    1.3 光波导介绍 8 v)~!HCG  
    1.4 快速入门 8 QO %;%p*  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 \=H+m%  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 {[bB$~7Eu  
    2.2 定义布局设置 29 s14 ot80)  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 Q zY5S0  
    2.4 插入input plane 35 @v/ 8}n  
    2.5 运行模拟 39 nq\~`vH|Gd  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 `We?j7O  
    3 创建一个单弯曲器件 44 @=K*gbq5  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 @DKph!c r  
    3.2 定义布局设置 45 (d['f]S+&  
    3.3 创建一个弧形波导 46 !.7m4mKzo  
    3.4 插入入射面 49 K/$5SN1  
    3.5 选择输出数据文件 53 lt%9Zgr[u  
    3.6 运行模拟 54 _Nf%x1m5s  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 !Y*O0_  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 {5 (M   
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 mcWN.  
    4.2 定义布局设置 61 !gi3J @  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 bQHJ}aCi  
    4.4 插入输入面 62 OG^#e+  
    4.5 运行模拟 63 Kc`#~-`,(  
    4.6 预览最大值 65 >fp_$bjd  
    4.7 绘制波导 69 I=;=;-  
    4.8 指定输出波导的路径 69 "5"{~3Gw^  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 vb$i00?  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 eIbz`|%3  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 SKo*8r   
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 @eP(j@(^  
    5.1 定义波导材料 75 !!6g<S7)  
    5.2 定义布局设置 76 WyUa3$[gO  
    5.3 创建波导 76 fz rH}^  
    5.4 修改输入平面 77 <-HWs@8#  
    5.5 指定波导的路径 78 _+<AxE9\  
    5.6 运行模拟 79 0+k=gO  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 +<3e@s&  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 :JK+V2B$H  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 Dk}txw}#  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 )H{OqZZYD  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 nX<yB9bXDg  
    6.2 定义布局结构 89 S^r[%l<'n  
    6.3 绘制并定位波导 91 hmI> 7@&  
    6.4 生成布局脚本 95 NZ- 57Ji  
    6.5 插入和编辑输入面 97 y 27MG  
    6.6 运行模拟 98 *Tq7[v{0*|  
    6.7 修改布局脚本 100 P UC:Pl77  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 F 7X ] h  
    7 应用预定义扩散过程 104 7lAnGP.;  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 alyA#zao|  
    7.2 定义布局设置 106 h4c4!S  
    7.3 设计波导 107 $S U<KNMZ  
    7.4 设置模拟参数 108 >~uKkQ_p  
    7.5 运行模拟 110 *a` _,Q{x  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 *7C l1o  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 ~uuM0POo  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 j^ttTq|l  
    7.9 创建上方的线性波导 112 VW:Voc  
    8 各向异性BPM 115 =j8g6#'u  
    8.1 定义材料 116 3# idXc  
    8.2 创建轮廓 117 )SfM`W)Y  
    8.3 定义布局设置 118 =!=DISPo  
    8.4 创建线性波导 120 *s!T$oc  
    8.5 设置模拟参数 121 +Rq]_ sDu  
    8.6 预览介电常数分量 122 4qyPjAG  
    8.7 创建输入面 123 C`\yc_b9Pf  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 2Iq*7n:v0  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 [L?WM>]%  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 r: ,"k:C  
    9.2 定义布局设置 130 A{gniYqvB`  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 ^NrC8,p  
    9.4 编辑输入平面 132 L F!S`|FF  
    9.5 设置模拟参数 134 8zpTCae^=7  
    9.6 运行模拟 135 Wbi12{C  
    10 电光调制器 138 XpdjWLO]C<  
    10.1 定义电解质材料 139 Jg@eGs\*  
    10.2 定义电极材料 140 6W)#F O`  
    10.3 定义轮廓 141 "Wy!,RH  
    10.4 绘制波导 144 4iJ4g%]  
    10.5 绘制电极 147 rM20Y(|  
    10.6 静电模拟 149 ?IR+OCAA  
    10.7 电光模拟 151 3#h@,>Z;  
    11 折射率(RI)扫描 155 9iGp0_J  
    11.1 定义材料和通道 155 BsYJIKfW  
    11.2 定义布局设置 157 -V:7j8  
    11.3 绘制线性波导 160 UL3u2g;d  
    11.4 插入输入面 160 |w.5*]?H  
    11.5 创建脚本 161 8-)@q|  
    11.6 运行模拟 163 $lF\FC  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 !8o;~PPVl  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 8b $e)  
    12.1 定义材料 165 $wqi^q*)  
    12.2 创建参考轮廓 166 t8Giv89{  
    12.3 定义布局设置 166 0;"  >.  
    12.4 用户自定义轮廓 167 |@dY[VK>  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 ^/7Y3n!|3  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 j8?rMD~  
    13.1 定义材料 173 l8d }g  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 5I0j>{U&  
    13.3 定义晶圆 174 6{2 9cX.  
    13.4 创建器件 175 -aIB_  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 z_87 ;y;=  
    13.6 定义电极区域 178 ksQw|>K  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 182 XI5q>cd\Sz  
    13.8 运行模拟 182 yu=(m~KX   
    13.9 创建脚本 184 I(+%`{Wv  
    14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 Ml+O - 3T  
    14.1 理论背景 186 bYy7Ul6]  
    14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 Pol c.  
    14.3 生成脚本数据 190 h5@JS1cY  
    14.4 导出散射数据 193 &MGM9 zm-]  
    14.5 创建臂 194 n<MreKixE  
    14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 j6BFh=?D  
    14.7 加载两个臂的文件 200 jn>RE   
    14.8 在OptiSystem内完成布局 201 Ai5D[ykX  
    14.9 连接元件 202 JPkI+0  
    14.10 运行模拟 203 incUa;  
    14.11 创建图以查看结果 204 CDWchY  
    有兴趣可以扫码加微咨询 jNP%BNd1f  
    DZV U!J  
     
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