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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 LeyDs>! 0  
    AyO|9!F@A  
    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。 8!6*|!,:?n  
    OF/)-}!  
    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。 ItPK  
    Dg+d=I?  
    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。 Gnt!!1_8L  
    "%t`I)  
    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。 & }}WP:U  
    tlgvBRH>  
    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。 3]es$Jy  
    +yH~G9u(  
    《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 u/c3omY"#  
    9nS!  
    上海讯技光电科技有限公司
    l|em E ^  
    veg!mY2&  
    目 录
    !gHWYWu)!  
    1 入门指南 4 <@2# VG  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 by[i"!RCu  
    1.2 OptiBPM简介 5 f94jMzH9z  
    1.3 光波导介绍 8 D])YP0|}  
    1.4 快速入门 8 gdE`UZ\  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 So.P @CCd  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 GPLt<K!<#  
    2.2 定义布局设置 29 ~"2@A F  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 TeCpT2!5j  
    2.4 插入input plane 35 E2H<{Q   
    2.5 运行模拟 39 vcO`j<`  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 @[lc0_ b  
    3 创建一个单弯曲器件 44 ]NV ]@*`tO  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 +JS/Z5dl+}  
    3.2 定义布局设置 45 xcvr D  
    3.3 创建一个弧形波导 46 /JubiLEK  
    3.4 插入入射面 49  &Z!K]OSY  
    3.5 选择输出数据文件 53 u7P+^A97L_  
    3.6 运行模拟 54 9XqAjez\  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 e)dWa'2<  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 <Iyot]E  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 Z WRRh^  
    4.2 定义布局设置 61 D#Yx,`Ui  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 EQ63VF  
    4.4 插入输入面 62 "Lq|66  
    4.5 运行模拟 63 )]c3bMVE-  
    4.6 预览最大值 65 ]_: TrH  
    4.7 绘制波导 69 _<RR`  
    4.8 指定输出波导的路径 69 &_/%2qs  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 2, "q_d'V  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 J7wQ=! g  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 @ PoFxv  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 Gh[`q7B Q  
    5.1 定义波导材料 75 Xu94v{u3  
    5.2 定义布局设置 76 A :bPIXb  
    5.3 创建波导 76 H4'DL'83  
    5.4 修改输入平面 77 Sja{$zL+W  
    5.5 指定波导的路径 78 \y H3Y  
    5.6 运行模拟 79 }i7U}T  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 Qj<{oZp&  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 "G9'm  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 IgVo%)n  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 DxKfWb5 R  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 n~)HfY  
    6.2 定义布局结构 89 SAG` ^t  
    6.3 绘制并定位波导 91 F\=Rm  
    6.4 生成布局脚本 95 "vOfAo]`  
    6.5 插入和编辑输入面 97 s |gD  
    6.6 运行模拟 98 Uy59zB2|=  
    6.7 修改布局脚本 100 fQW_YQsb  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 ke9QT#~p!-  
    7 应用预定义扩散过程 104 Go\} A:|s  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 H/Ec^Lc+_  
    7.2 定义布局设置 106 ?)mhJ/IT  
    7.3 设计波导 107 jxnQG A  
    7.4 设置模拟参数 108 -M:hlwha  
    7.5 运行模拟 110 J(EaE2  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 EN-H4F  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 y^!E "  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 lQdnL.w$.4  
    7.9 创建上方的线性波导 112 3cCK"kr  
    8 各向异性BPM 115 `?]rr0.}hp  
    8.1 定义材料 116 OS"{"P  
    8.2 创建轮廓 117 8{G?92 {rN  
    8.3 定义布局设置 118 F8[B^alAe  
    8.4 创建线性波导 120 m +Q5vkW  
    8.5 设置模拟参数 121 HCJ8@nki  
    8.6 预览介电常数分量 122 5"kx}f2$  
    8.7 创建输入面 123 ^)OZ`u8  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ~[zFQ)([  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 b$v[@"1  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 5>ADw3z'  
    9.2 定义布局设置 130 Z#4JA/c!  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 8 _4l"v p  
    9.4 编辑输入平面 132 <o&o=Y8  
    9.5 设置模拟参数 134 [;?"R-V"z  
    9.6 运行模拟 135 2#AeN6\@  
    10 电光调制器 138 E[jXUOu-  
    10.1 定义电解质材料 139 YgfSC}a  
    10.2 定义电极材料 140 NV} RRs  
    10.3 定义轮廓 141 ~5r=FF6  
    10.4 绘制波导 144 ?{ B[^  
    10.5 绘制电极 147 O->_/_  
    10.6 静电模拟 149 9Qzjqq:"Li  
    10.7 电光模拟 151 DO&+=o`"  
    11 折射率(RI)扫描 155 HQ^9 [HN.  
    11.1 定义材料和通道 155 ]{IR&{EI-  
    11.2 定义布局设置 157 ~LawF_]6  
    11.3 绘制线性波导 160 }rz dm9  
    11.4 插入输入面 160 p-5P as  
    11.5 创建脚本 161 `E3:;|  
    11.6 运行模拟 163 X0y?<G1( a  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 /[a|DUoHO  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 Dq/3E-y5  
    12.1 定义材料 165 VLcyPM@"Q!  
    12.2 创建参考轮廓 166 6IEUJ-M Z  
    12.3 定义布局设置 166 7fTxGm  
    12.4 用户自定义轮廓 167 n$.1Wk"  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 mi7sBA9L8  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 owE<7TGPI?  
    13.1 定义材料 173 C(-[ Y!  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 5oz>1  
    13.3 定义晶圆 174 44|deE3Z  
    13.4 创建器件 175 Z0e-W:&;kF  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 HUj+-  
    13.6 定义电极区域 178 $brKl8P  
    i{gDW+N  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 182 f%2%T'Q  
    13.8 运行模拟 182 %6AYCN?Ih  
    13.9 创建脚本 184 [J~aAB  
    14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186  bt;lq!g  
    14.1 理论背景 186 9c#lLKrzG  
    14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 MWM +hk1fs  
    14.3 生成脚本数据 190 n}19?K]g  
    14.4 导出散射数据 193 Dba+z-3Nzy  
    14.5 创建臂 194 za,6 du6  
    14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 B ,V( LTE  
    14.7 加载两个臂的文件 200 xM&EL>m>L  
    14.8 在OptiSystem内完成布局 201 A?e,U,  
    14.9 连接元件 202 '.pgXsC:=?  
    14.10 运行模拟 203 \WWG>OUh.U  
    14.11 创建图以查看结果 204 csYy7uzi  
    YVoao#!  
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