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    [产品]波导光通信——《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: 2024-01-22
    前  言 kAq#cLprG  
    p# |} o9  
    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。 N v6=[_D  
    Z29aRi  
    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。 Q9i[?=F:z  
    b-RuUfUn0  
    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。 1p8hn!V  
    Z1{>"o:@  
    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。 I.it4~]H  
    OoQLR  
    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。 mDO! o  
    U:bnX51D4  
    《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 QW_BT ^d"  
    上海讯技光电科技有限公司
    2021年4月 ~SS3gLv  
    klnk{R.>|  
    V3ExS1fNf  
    目 录 <u/(7H  
    1 入门指南 4 vsJDVJ +=  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 ?}#Iu-IA  
    1.2 OptiBPM简介 5 &Tg~A9y\  
    1.3 光波导介绍 8 D 4sp+   
    1.4 快速入门 8 PJ\k|  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 }i J$&CJ  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 `pF7B6[B  
    2.2 定义布局设置 29 8RQv  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 f{2I2kJr  
    2.4 插入input plane 35 '$ [%x  
    2.5 运行模拟 39 ^I) +u>fJ  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 ^bq,+1;@Q  
    3 创建一个单弯曲器件 44 V[n,fEPBr  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 =_CH$F!U  
    3.2 定义布局设置 45 <h~=d("j  
    3.3 创建一个弧形波导 46 zbgGK7  
    3.4 插入入射面 49 KDb`g}1Q  
    3.5 选择输出数据文件 53 v-wZHkdd1  
    3.6 运行模拟 54 Z\cD98B#  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 y+KAL{AGK  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 @9R78Zra  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 $hMD6<e  
    4.2 定义布局设置 61 MGY0^6yK5  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 '_5|9 }  
    4.4 插入输入面 62 g>l+oH[Tv|  
    4.5 运行模拟 63 zrf tF2U  
    4.6 预览最大值 65 RhC|x,E  
    4.7 绘制波导 69 | AiMx2  
    4.8 指定输出波导的路径 69 RC?vU  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 ?a)Fm8Y  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 )j\_*SoH  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 J4@-?xj=\q  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 1}Y3|QxF  
    5.1 定义波导材料 75 p$uPj*  
    5.2 定义布局设置 76 }kP<zvAaw  
    5.3 创建波导 76 3_`)QYU'  
    5.4 修改输入平面 77 XUnw*3tPJ  
    5.5 指定波导的路径 78 J 5';Hb)  
    5.6 运行模拟 79 U`5/tNx  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 i<):%[Q)>  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 Io[NN aF|  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 g> ~+M  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 r=~K#:66  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 kdp^{zW}  
    6.2 定义布局结构 89 k1ja ([Q  
    6.3 绘制并定位波导 91 jsx&h Y%(  
    6.4 生成布局脚本 95 zWH)\>X59  
    6.5 插入和编辑输入面 97 -m@PqJF^  
    6.6 运行模拟 98 WIuYSt)h  
    6.7 修改布局脚本 100 r-yUWIr S  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 *,IK4F6>:  
    7 应用预定义扩散过程 104 v5@M 34  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 ;FW <%  
    7.2 定义布局设置 106 -*i_8`  
    7.3 设计波导 107 A=IpP}7J  
    7.4 设置模拟参数 108 x/wgD'?  
    7.5 运行模拟 110 V )1.)XC  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 vB}c6A4'U  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 Ga-cto1Y  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 h(<>s#=E  
    7.9 创建上方的线性波导 112 ^9 ]iUx  
    8 各向异性BPM 115 =,h'}(z_  
    8.1 定义材料 116 4 Yv:\c  
    8.2 创建轮廓 117 T\g+w\N  
    8.3 定义布局设置 118 841y"@*BY  
    8.4 创建线性波导 120 XH@(V4J(.  
    8.5 设置模拟参数 121 |xg_z&dX  
    8.6 预览介电常数分量 122 9[;da  
    8.7 创建输入面 123 AI|+*amTd  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ,B_c  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 YB<nz<;JR  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 i q oXku  
    9.2 定义布局设置 130 "|[9 Q?  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 d~QM@<SV  
    9.4 编辑输入平面 132 Rb.vyQ  
    9.5 设置模拟参数 134 =B5{7g\  
    9.6 运行模拟 135 U$~6V%e  
    10 电光调制器 138 E}v8Q~A(  
    10.1 定义电解质材料 139 |w54!f6w_  
    10.2 定义电极材料 140 lWtfcU?S[  
    10.3 定义轮廓 141 Z"%.  
    10.4 绘制波导 144 0c`nk\vUy  
    10.5 绘制电极 147 6 /5,n0  
    10.6 静电模拟 149 6<$.Z-,  
    10.7 电光模拟 151 0 !{X8>x  
    11 折射率(RI)扫描 155 (RV#piM  
    11.1 定义材料和通道 155 q4&! mDU  
    11.2 定义布局设置 157 y<6c*e1  
    11.3 绘制线性波导 160 bxtH`^  
    11.4 插入输入面 160 u~ipB*Zf  
    11.5 创建脚本 161 F8"J<VJ7  
    11.6 运行模拟 163 o{`x:  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 NsP=l]  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 Tx!t3;Yz[  
    12.1 定义材料 165 yxHo0U  
    12.2 创建参考轮廓 166 ?]$<Ufr  
    12.3 定义布局设置 166 `Wg"m~l$N  
    12.4 用户自定义轮廓 167 'jfE?ngt  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 $q z{L~ <  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 ] xHiy+  
    13.1 定义材料 173 6j XDLI  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 n:OXv}pv  
    13.3 定义晶圆 174 |1(x2x%}D^  
    13.4 创建器件 175 'ia-h7QWS  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 GEF's#YWK  
    13.6 定义电极区域 178 Eu'E;*- f  
    [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] 3*~`z9-z  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 182 {$hWz(  
    13.8 运行模拟 182 Gd_0FF.  
    13.9 创建脚本 184 g9|OhymB  
    14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 ">CRFee0  
    14.1 理论背景 186 &qG/\  
    14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 T`":Q1n  
    14.3 生成脚本数据 190 F:T(-,  
    14.4 导出散射数据 193 g:ky;-G8b  
    14.5 创建臂 194 j \jMN*dmV  
    14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 1F,U^O  
    14.7 加载两个臂的文件 200 c-(RjQ~M5  
    14.8 在OptiSystem内完成布局 201 :_6o|9J\t  
    14.9 连接元件 202 Os'E7;:1h  
    14.10 运行模拟 203 iYgVSVNg  
    14.11 创建图以查看结果 204 cM'MgX9  
    hdx_Tduue  
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