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    [产品]光波导、耦合《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: 2024-03-21
    前  言 #^V"=RbD  
    ufPQ~,.  
    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。 Q1[s{,  
    1ouTZ'c?  
    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。 t}gqk'  
    'b,D;'v  
    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。 Shd,{Z)-Tg  
    xGA0] _  
    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。 \&90$>h  
    M8}M*\2  
    本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 ^ I YN"yX_  
    uSjMqfK  
    《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 RGLqn{<V  
    #!Fs[A5%  
    上海讯技光电科技有限公司
    N-]n>E  
    V:J6eks_  
    目 录
    I:"`|eHxv  
    1 入门指南 4 kv b-=  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 -;*Z!|e9  
    1.2 OptiBPM简介 5 |VL,\&7rk  
    1.3 光波导介绍 8 _C\b,D}p  
    1.4 快速入门 8 }tPl?P'`  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 @~ L.m}GF  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 H!u:P?j@\  
    2.2 定义布局设置 29 oJ+$&P(  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 )^+$5OR\c  
    2.4 插入input plane 35 Fu/CX4R_|  
    2.5 运行模拟 39 { Se93o  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 ffVYlNQ7L  
    3 创建一个单弯曲器件 44 Dn?L   
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 8ic_|hfY  
    3.2 定义布局设置 45 oH0\6:S  
    3.3 创建一个弧形波导 46 * ?+!(E  
    3.4 插入入射面 49 th)jEK;Z  
    3.5 选择输出数据文件 53 < lrw7T  
    3.6 运行模拟 54 m}(DJ?qP  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 fZO /HzX  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 @:I/lg=Qd  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 ?6bE!36  
    4.2 定义布局设置 61 s>X;m.<  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 `L>'9rbZO  
    4.4 插入输入面 62 9P$'ON'"  
    4.5 运行模拟 63 %XeU4yg\e  
    4.6 预览最大值 65 3a0C<hW  
    4.7 绘制波导 69 7>LhXC  
    4.8 指定输出波导的路径 69 v oxlo>:  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71  lzuZv$K  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 L%"Mp(gZ  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 q.7CPm+  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 |D~MS`~qd5  
    5.1 定义波导材料 75 d?mdw ?|  
    5.2 定义布局设置 76 N\?iU8w=  
    5.3 创建波导 76 #C`!yU6(  
    5.4 修改输入平面 77 Yq_zlxd%F  
    5.5 指定波导的路径 78 /Kvb$]F+!  
    5.6 运行模拟 79 QI- 3m qL  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 "n:9JqPb  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 ".u?-xcbJ  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 r/e&}!  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 `dK\VK^  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 M: 6 cma5  
    6.2 定义布局结构 89 \Mi< ROp5  
    6.3 绘制并定位波导 91 ^:0?R/A  
    6.4 生成布局脚本 95 82vx:*Ip!}  
    6.5 插入和编辑输入面 97 /d4xHt5a  
    6.6 运行模拟 98 w~9gZ&hdp  
    6.7 修改布局脚本 100 vC7sJIch2<  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 uP$K{ )  
    7 应用预定义扩散过程 104 -h_v(s2  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 ec=C7M |  
    7.2 定义布局设置 106 pV!(#45~W  
    7.3 设计波导 107 k[p  
    7.4 设置模拟参数 108 7qk61YBL z  
    7.5 运行模拟 110 X%dOkHarB  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 +*dJddz   
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 :97`IV%  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 + |,CIl+  
    7.9 创建上方的线性波导 112 }?JO[Q +  
    8 各向异性BPM 115 -4]6tt'G  
    8.1 定义材料 116 tL~|/C)d R  
    8.2 创建轮廓 117 r\] WDX!`  
    8.3 定义布局设置 118 pkoHi'}}$  
    8.4 创建线性波导 120 .^uu* S_  
    8.5 设置模拟参数 121 BhKxI  
    8.6 预览介电常数分量 122 V)`? J)  
    8.7 创建输入面 123 7mN?;X33  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 Rq 7ksTo  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ubL Lhf  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 ,rd+ dN  
    9.2 定义布局设置 130 DXUI/C f  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 !qR(Rn  
    9.4 编辑输入平面 132 )Mok$  
    9.5 设置模拟参数 134 Q,$x6YwE  
    9.6 运行模拟 135 1/n3qJyx2}  
    10 电光调制器 138 Rz)#VVYC=  
    10.1 定义电解质材料 139 /~yqZD<O  
    10.2 定义电极材料 140 Cw_<t  
    10.3 定义轮廓 141 Oe273Y^e  
    10.4 绘制波导 144 ,[~EThcq  
    10.5 绘制电极 147 Ort\J~ O  
    10.6 静电模拟 149 V)]&UbEL|  
    10.7 电光模拟 151 4MIVlg9  
    11 折射率(RI)扫描 155 Np<Aak  
    11.1 定义材料和通道 155 k@2gw]y"  
    11.2 定义布局设置 157 82<L07fB  
    11.3 绘制线性波导 160 FD*y[A ?  
    11.4 插入输入面 160 pv T!6+  
    11.5 创建脚本 161 Qhr:d`@^]  
    11.6 运行模拟 163 SbZk{lWcq  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 *<hpq)  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 , ^nUi c  
    12.1 定义材料 165 /b*@dy  
    12.2 创建参考轮廓 166 bHP-Z9riv  
    12.3 定义布局设置 166 23=;v@  
    12.4 用户自定义轮廓 167 K.%E=^~q  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 2/~v  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 1$|z%(  
    13.1 定义材料 173 YGHWO#!Gp  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 Li'T{0)1)  
    13.3 定义晶圆 174 H)p{T@  
    13.4 创建器件 175 #Kl;iY:n  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 V7^?jck  
    13.6 定义电极区域 178 Rpr# ,|  
    t5_`q(:  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 182 <Z&gAqj 2  
    13.8 运行模拟 182 N*xgVj*  
    13.9 创建脚本 184 56 )B/0=  
    14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 KDhHp^IXQ  
    14.1 理论背景 186 'Go'87+`  
    14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 r*g _  
    14.3 生成脚本数据 190 e7;]+pN]J  
    14.4 导出散射数据 193 }'{(rU  
    14.5 创建臂 194 oqE -q\!H  
    14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 /i"EVN`t  
    14.7 加载两个臂的文件 200 i.< }X  
    14.8 在OptiSystem内完成布局 201 KGJB.<Be  
    14.9 连接元件 202 @bPJ}C  
    14.10 运行模拟 203 KyDBCCOv  
    14.11 创建图以查看结果 204 H5 -I}z  
    48DsRy  
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