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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 %!HnGwv-  
    aaqd:N)  
    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。 #<tWYE  
    ;Xd\$)n  
    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。  i_E#cU  
    Kt4\&l-De  
    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。 u7Y'3x,`  
    @aiLG wh  
    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。 LL$,<q%(P  
     wc+N  
    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。 $*v20  
    ~&[P` Z$  
    《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 WRcFE<  
    Zs5I?R1e8  
    上海讯技光电科技有限公司
    2021年4月 @R OY}CZ{/  
    ,5A>:2 zs  
    目 录 ]tdo&  
    1 入门指南 4 wD?=u\% &  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 {OhkuON  
    1.2 OptiBPM简介 5 B[0,\>  
    1.3 光波导介绍 8 [P&,}o)+E0  
    1.4 快速入门 8 hRy }G'0  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 ^/d^$  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 y~A7pzBZ=  
    2.2 定义布局设置 29 " ;R3260  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 P15 *VPy  
    2.4 插入input plane 35 iq^L~RW5e  
    2.5 运行模拟 39 CF}Nom)  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 @X6#$ex  
    3 创建一个单弯曲器件 44 'G3OZj8  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 =<'iLQb1  
    3.2 定义布局设置 45 a] wcA  
    3.3 创建一个弧形波导 46 k>0cTBY&  
    3.4 插入入射面 49 rIFC#Jd/  
    3.5 选择输出数据文件 53 DN 8pJa  
    3.6 运行模拟 54 V\M!]Nnxr  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 V+a%,sI  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 '3u]-GU2_  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 pTX'5   
    4.2 定义布局设置 61 @H# kvYWmn  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ep}/dBg  
    4.4 插入输入面 62 \lbiz4^>  
    4.5 运行模拟 63 K!: ,l  
    4.6 预览最大值 65 g/X=#!  
    4.7 绘制波导 69 ~Ro:mH: w  
    4.8 指定输出波导的路径 69 ?jn6Op  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 f93X5hFnF  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 O+o%C*`K  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 WJSHLy<a  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 qM:)daS1w  
    5.1 定义波导材料 75 /GSI.tO  
    5.2 定义布局设置 76 ihBl",l&Hq  
    5.3 创建波导 76 v3JIUdU=P  
    5.4 修改输入平面 77 XsN#<"f;i  
    5.5 指定波导的路径 78 0l1]QD+Gc5  
    5.6 运行模拟 79 IM5^E#-g7  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 _}D?+x,C8  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 vlN. OQ  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 *-!ndbf  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 U}wq~fD  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 UlN|Oy,  
    6.2 定义布局结构 89 E|4XQ|B@  
    6.3 绘制并定位波导 91 ^%X\ }><  
    6.4 生成布局脚本 95 K y4y  
    6.5 插入和编辑输入面 97 ;Kq?*H  
    6.6 运行模拟 98 pH:|G  
    6.7 修改布局脚本 100 8v=47G  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 / bu<,o  
    7 应用预定义扩散过程 104 +\Mm (Nd  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 @?=)}2=|?i  
    7.2 定义布局设置 106 z+D,:!yF  
    7.3 设计波导 107 2P=~3g*  
    7.4 设置模拟参数 108 %=<NqINM[  
    7.5 运行模拟 110 q4ko}jn  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 l(#Y8  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 i8 ):0  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 DJ [#H  
    7.9 创建上方的线性波导 112 [k=9 +0p  
    8 各向异性BPM 115 2y7q x1$C  
    8.1 定义材料 116 <({eOh5 N  
    8.2 创建轮廓 117 rtF6Lg  
    8.3 定义布局设置 118 nkj'AH"2  
    8.4 创建线性波导 120 j<P%Uy+  
    8.5 设置模拟参数 121 hJ*E"{xs  
    8.6 预览介电常数分量 122 bNU^tL3QZ  
    8.7 创建输入面 123 yaYt/?|  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 L0VR(  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 v 4b`19}  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 HPdwx V  
    9.2 定义布局设置 130 E=*Q\3G~  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 i@^`~vj  
    9.4 编辑输入平面 132 (*Q|;  
    9.5 设置模拟参数 134 [f(^vlK  
    9.6 运行模拟 135 c@B%`6kF  
    10 电光调制器 138 .u;TeP  
    10.1 定义电解质材料 139 K y2xWd8  
    10.2 定义电极材料 140 OjEA;;qq  
    10.3 定义轮廓 141 /0B ?3&H  
    10.4 绘制波导 144 W}_}<rlF  
    10.5 绘制电极 147 K$GXXE`  
    10.6 静电模拟 149 `gs,JJ6N  
    10.7 电光模拟 151 i4r~eneP  
    11 折射率(RI)扫描 155 $K fk=@  
    11.1 定义材料和通道 155 R.`J"J0/~  
    11.2 定义布局设置 157 ~2}ICU5  
    11.3 绘制线性波导 160 ~MQf($]  
    11.4 插入输入面 160 G ]By_  
    11.5 创建脚本 161 L5uI31  
    11.6 运行模拟 163 ;l?(VqX_E  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 <!(n5y_  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 ^ 6|"=+cO\  
    12.1 定义材料 165 H=RV M  
    12.2 创建参考轮廓 166 X*"O'XCA  
    12.3 定义布局设置 166 ^v5hr>m  
    12.4 用户自定义轮廓 167 )9Ojvp=#r:  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 DkKD~  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 }jgAV  
    13.1 定义材料 173 GnaV I  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 M':.b+xN  
    13.3 定义晶圆 174 deY<+!  
    13.4 创建器件 175 $*-L8An?  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 N|vJrye  
    13.6 定义电极区域 178 O;?~#E<6w  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 182 c6)zx b  
    13.8 运行模拟 182 mXaUWgO  
    13.9 创建脚本 184 {[~,q\M[  
    14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 d`7] reh  
    14.1 理论背景 186 :/l   
    14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 obolDh a  
    14.3 生成脚本数据 190 rep"xV&|>o  
    14.4 导出散射数据 193 t O>qd#I  
    14.5 创建臂 194 q~_jF$9SX  
    14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 ".<p R} qp  
    14.7 加载两个臂的文件 200 '=* 5C{  
    14.8 在OptiSystem内完成布局 201 wJkkc9Rh'(  
    14.9 连接元件 202 GqxK|G1  
    14.10 运行模拟 203 >E=a~ O  
    14.11 创建图以查看结果 204 [rsAY&.  
    有兴趣可以扫码加微咨询 P[i/o#  
    {HnOUc\4  
     
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