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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 v[57LB  
    vY)5<z&  
    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。 lub_2Cb|j  
    RzhAX I=  
    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。 stQRl_('  
    %\$~B?At  
    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。 =S#9\W&6Q  
    lu vrvm  
    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。 O3 NI  
    #83`T&Xw*  
    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。 }JI@f14  
    H< 51dJn~  
    《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 %[B^b)2  
    上海讯技光电科技有限公司
    2021年4月 5v5)vv.kd  
    Sq:,6bcG  
    5Q7Z$A1a 9  
    目 录 [3D*DyQt  
    1 入门指南 4 M47t(9krV  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 4]G J+a  
    1.2 OptiBPM简介 5 .7BJq?K.  
    1.3 光波导介绍 8 _TntZv.?  
    1.4 快速入门 8 u43W.4H13  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 !{q_Q !  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 m)Ta5w^  
    2.2 定义布局设置 29 #fy3 i+  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 Xrl# DN  
    2.4 插入input plane 35 1Be/(pSc  
    2.5 运行模拟 39 fb+_]{7g  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 *(E]]8o  
    3 创建一个单弯曲器件 44 pF/s5z  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 QZ& 4W  
    3.2 定义布局设置 45  gx9=L&=d  
    3.3 创建一个弧形波导 46 X{Ij30Bmv  
    3.4 插入入射面 49 o4U0kiI@  
    3.5 选择输出数据文件 53 *[Im].  
    3.6 运行模拟 54 L.2!Q3&  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 Q2qT[aD,  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 ?xwLe  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 eHb@qKnf  
    4.2 定义布局设置 61 2Q=I`H _  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 X4eoE  
    4.4 插入输入面 62 zb3,2D+P  
    4.5 运行模拟 63 F1*xY%Jv^M  
    4.6 预览最大值 65 U3u j`Oq  
    4.7 绘制波导 69 |BBo  
    4.8 指定输出波导的路径 69 9+#BU$*v  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 Cz|F%>y#  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 ?t)Mt]("  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 0oQJ}8t  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 s+t[{i4|  
    5.1 定义波导材料 75 TXT!Ae  
    5.2 定义布局设置 76  qC6@  
    5.3 创建波导 76 lk*w M?Z  
    5.4 修改输入平面 77 s~06%QEG  
    5.5 指定波导的路径 78 m*|G 2  
    5.6 运行模拟 79 !&},h=  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 Dy&{PeE!  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 &$bcB]C\3  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 O1Ynl` }  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 & LhQr-g  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 0YZ66VN!  
    6.2 定义布局结构 89 J@A^k1B  
    6.3 绘制并定位波导 91 "[ieOFI  
    6.4 生成布局脚本 95 ^+w1:C5  
    6.5 插入和编辑输入面 97 V%'' GF   
    6.6 运行模拟 98 h<G7ocu!  
    6.7 修改布局脚本 100 9^7z"*@#  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 .Zc:$"gDu  
    7 应用预定义扩散过程 104 G/ H>M%M  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 y[ZVi5) ,  
    7.2 定义布局设置 106 (y s<{Y-;  
    7.3 设计波导 107 <m/XGFc  
    7.4 设置模拟参数 108 JmC2buO  
    7.5 运行模拟 110 Z.`0  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 ;OC{B}.vH  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 E~c>j<'-"<  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 woa|h"T  
    7.9 创建上方的线性波导 112 d*x&Uh[K  
    8 各向异性BPM 115 [e>2HIS,  
    8.1 定义材料 116 @1~cPt   
    8.2 创建轮廓 117 u"MfxW`  
    8.3 定义布局设置 118 p7W9?b9  
    8.4 创建线性波导 120 $F1Am%  
    8.5 设置模拟参数 121 s<;{q+1#  
    8.6 预览介电常数分量 122 U8{^-#(Uz  
    8.7 创建输入面 123 1:RK~_E  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 b/_u\R ]-'  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 \*M;W|8aB  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128  ;{Yr|  
    9.2 定义布局设置 130 MP_/eC ;  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 ?69E_E  
    9.4 编辑输入平面 132 E5?$=cL?  
    9.5 设置模拟参数 134 XP[~ :+  
    9.6 运行模拟 135 V/xjI<,  
    10 电光调制器 138 _q4Yq'dI  
    10.1 定义电解质材料 139 +i[@+`  
    10.2 定义电极材料 140 /8 y v8  
    10.3 定义轮廓 141 ZFtJoGaR  
    10.4 绘制波导 144 WD5jO9Oai  
    10.5 绘制电极 147 ..x 2  
    10.6 静电模拟 149 RBHU5]5  
    10.7 电光模拟 151 kkJ8xyO  
    11 折射率(RI)扫描 155 G^Y^)pc]   
    11.1 定义材料和通道 155 8?rq{&$t  
    11.2 定义布局设置 157 1+ [,eq  
    11.3 绘制线性波导 160 ] f5vk  
    11.4 插入输入面 160 ,&g-DC ag  
    11.5 创建脚本 161 9I}Uh#]k<  
    11.6 运行模拟 163 (Q.tH  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 qeC^e}h  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 'J)9#  
    12.1 定义材料 165 8g=];@z  
    12.2 创建参考轮廓 166 ,."wxP2u  
    12.3 定义布局设置 166 !hE F.S  
    12.4 用户自定义轮廓 167 nkz<t   
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 YV'B*arIA  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 ?BbEQr  
    13.1 定义材料 173 KO/#t~  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 P~V ^Efz{  
    13.3 定义晶圆 174 1ed^{Wa4$9  
    13.4 创建器件 175 IpM"k)HR  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 WR u/7$8  
    13.6 定义电极区域 178  C~^T=IP  
    [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] )`S5>[6  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 182 <<V"4 C2  
    13.8 运行模拟 182 ^F- 2tc  
    13.9 创建脚本 184 7#N ?{3i  
    14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 b!`6s  
    14.1 理论背景 186 \=$G94%  
    14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 RjR+'<7E^  
    14.3 生成脚本数据 190 'Hgk$Im+  
    14.4 导出散射数据 193 #GfM^sK  
    14.5 创建臂 194 VA`VDUG,  
    14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 ;Zc0imYL  
    14.7 加载两个臂的文件 200 CtUAbR  
    14.8 在OptiSystem内完成布局 201 ].Ra=^q  
    14.9 连接元件 202 t3*.Bm:^  
    14.10 运行模拟 203 p@h<u!rL8  
    14.11 创建图以查看结果 204 99%R/m  
    NBAOVYK  
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