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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 2)-Umq{]{  
    P`^nNX]x+,  
    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。 A{MMY{K3  
    dSkMA  
    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。 p C^d-Ii  
    MR}=tO  
    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。 I;FHjnn(  
    n&1q*  
    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。 L xP%o  
    7v't# =  
    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。 {\hjKP  
    Q WcQtM  
    《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 3?5JY;}h>"  
    上海讯技光电科技有限公司
    2021年4月  4 Fl>XM  
    fN&@y$  
    JV ydTvc  
    目 录 )Vd^#p  
    1 入门指南 4 a`I \19p]  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 e>0gE`8A  
    1.2 OptiBPM简介 5 TXdo,DPv7  
    1.3 光波导介绍 8 *O_>3Hgl  
    1.4 快速入门 8 Y \Gx|  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 =U'!<w<-  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 AO, o|,#4F  
    2.2 定义布局设置 29 5\V""fH  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 F%P"T%|  
    2.4 插入input plane 35 Uo?4o*}  
    2.5 运行模拟 39 z^vfha  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 ox*1F+Xri  
    3 创建一个单弯曲器件 44 w p\-LO~  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 <p/zm}?')  
    3.2 定义布局设置 45 `J] e.K  
    3.3 创建一个弧形波导 46 \#4mPk_"  
    3.4 插入入射面 49 ,BUrZA2\U$  
    3.5 选择输出数据文件 53 't6l@ _x  
    3.6 运行模拟 54 zzK<>@c  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 PriLV4?  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 t W+"/<U  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 _o[fjd  
    4.2 定义布局设置 61 hjyM xg;Q?  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 }{y)a<`  
    4.4 插入输入面 62 djH&)&q!  
    4.5 运行模拟 63 v*[UG^+)  
    4.6 预览最大值 65 i\<S ;  
    4.7 绘制波导 69 {0~\T[qm  
    4.8 指定输出波导的路径 69 4%2APvLW  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 ! c`&L_ "!  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 k@ <dru  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 DQ(0:r  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 "AU.Eh"-1  
    5.1 定义波导材料 75 -0UR%R7q  
    5.2 定义布局设置 76 R2v9gz;W  
    5.3 创建波导 76 >TMd1? ,  
    5.4 修改输入平面 77 ;plBo%EBV  
    5.5 指定波导的路径 78 Z#.1p'3qm1  
    5.6 运行模拟 79 ^D<CoxG  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 dP?prT  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 d(|q&b:  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 v^ "qr?3V  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 A|GtF3:G  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 b{qN7X~>  
    6.2 定义布局结构 89 WG A1XQ{  
    6.3 绘制并定位波导 91 d7Vp^^}(  
    6.4 生成布局脚本 95 [0EWIdT*b  
    6.5 插入和编辑输入面 97 [I=|"Ic~  
    6.6 运行模拟 98 G<M0KU (  
    6.7 修改布局脚本 100 m^!:n$  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 ULqI]k(  
    7 应用预定义扩散过程 104 V:w%5'^3  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104  V1B!5N<  
    7.2 定义布局设置 106 w]t'2p-'  
    7.3 设计波导 107 WW+xU0  
    7.4 设置模拟参数 108 _tJt eDRY  
    7.5 运行模拟 110 Mh*r)B~%[  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 ]f#s`.A~  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 \o}T0YX  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 w+/`l*  
    7.9 创建上方的线性波导 112 VxBBZsZO~  
    8 各向异性BPM 115 /i3 JP}  
    8.1 定义材料 116 qmFG  
    8.2 创建轮廓 117 ''YqxJ fb  
    8.3 定义布局设置 118 H,]8[ qT<  
    8.4 创建线性波导 120 ep=r7Mft  
    8.5 设置模拟参数 121 `mzlOB  
    8.6 预览介电常数分量 122 `0\Z*^>  
    8.7 创建输入面 123 n9xP8<w8  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ^#d\HI  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 *mzi ?3  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 <Cv(@A->  
    9.2 定义布局设置 130 (oi:lC@h*  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 6LBdTnzUd  
    9.4 编辑输入平面 132 5X20/+aT  
    9.5 设置模拟参数 134 =}0Uw4ub(u  
    9.6 运行模拟 135 .26mB Xr  
    10 电光调制器 138 -T,?'J0 2  
    10.1 定义电解质材料 139 !gve]>M  
    10.2 定义电极材料 140 }:m/@LKB  
    10.3 定义轮廓 141 ~f h  
    10.4 绘制波导 144 QkBw59L7  
    10.5 绘制电极 147 )GkJ%o#H2  
    10.6 静电模拟 149 zMR)w77  
    10.7 电光模拟 151 >E>yA d  
    11 折射率(RI)扫描 155 m,lZy#02s3  
    11.1 定义材料和通道 155 >G:Q/3jh  
    11.2 定义布局设置 157 G IN|cv=  
    11.3 绘制线性波导 160 w}gmVJ#p  
    11.4 插入输入面 160 g}NO$?ndg  
    11.5 创建脚本 161 |Y>Jf~SN  
    11.6 运行模拟 163 /?eVWCR  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 Wd:pqhLh  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 BM<q;;pO  
    12.1 定义材料 165 '{"Rjv7  
    12.2 创建参考轮廓 166 _ocCt XI9  
    12.3 定义布局设置 166 Kcm+%p^  
    12.4 用户自定义轮廓 167 rP:g`?*V  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 :j]1wp+  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 8@t8P5(vL  
    13.1 定义材料 173 vkIIuNdDlx  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 2#>;cn\  
    13.3 定义晶圆 174 'OsZD?W{  
    13.4 创建器件 175 S@/{34,  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 _~z oMdT!  
    13.6 定义电极区域 178 ( zWBrCX  
    [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] uzBQK  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 182 ; ~pgF_  
    13.8 运行模拟 182 ~[HzGm%  
    13.9 创建脚本 184 L[x`i'0B  
    14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 k7^hc th  
    14.1 理论背景 186 (QDKw}O2b  
    14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 7%y$^B7{  
    14.3 生成脚本数据 190 J].Oxch&y  
    14.4 导出散射数据 193 % T({;/  
    14.5 创建臂 194 XwY,xg&o  
    14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 G-d7}Uz ?  
    14.7 加载两个臂的文件 200 'z ?Hv  
    14.8 在OptiSystem内完成布局 201 N d].(_  
    14.9 连接元件 202 $G".PWc  
    14.10 运行模拟 203 lU{)%4e`  
    14.11 创建图以查看结果 204 q&25,zWD  
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    ]有兴趣可以扫码加微联系 QTy=VLk43  
     
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