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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 正序阅读 楼主  发表于: 2024-03-21
    前  言 ~G p [_ %K  
    ? V1*cVD6i  
    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!S!% .h  
    e ,'_xV  
    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。 v~+(GqR=+  
    A|[?#S((]  
    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。 1nM  #kJ"  
    OO\+J  
    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。 qbr$>xH  
    H'5)UX@LP  
    本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 SGRp3,1\4%  
    %`r$g[<G  
    《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 %Xd[(Q)  
    Y Uc+0  
    上海讯技光电科技有限公司
    ,pfG  
    V-P#1Kkh  
    目 录
    q_8+HEvo  
    1 入门指南 4 Po;W'7"Po`  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 7"D", 1h  
    1.2 OptiBPM简介 5 2W(s(-hD  
    1.3 光波导介绍 8 3NqB <J  
    1.4 快速入门 8 yzn%<H~  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 w "F 9l  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 =?* !"&h  
    2.2 定义布局设置 29 s[*rzoA  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 Paq4  
    2.4 插入input plane 35 @;4zrzQi7  
    2.5 运行模拟 39 `hm-.@f,9  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 ",t?8465y  
    3 创建一个单弯曲器件 44 sdrfsrNvB-  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 *Q.>-J<S  
    3.2 定义布局设置 45 K3m/(jdO  
    3.3 创建一个弧形波导 46 2;b\9R^>A  
    3.4 插入入射面 49 xa*hi87L*  
    3.5 选择输出数据文件 53 gg/-k;@ Rf  
    3.6 运行模拟 54 QL/(72K  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 bWS&Yk(  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 L{\8!51L  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 T Z@]:e:"b  
    4.2 定义布局设置 61 .43'HV  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 *a^(vo   
    4.4 插入输入面 62 #z%fx   
    4.5 运行模拟 63 fbvL7* (  
    4.6 预览最大值 65 w.o@7|B1N  
    4.7 绘制波导 69 I][*j  
    4.8 指定输出波导的路径 69 N>1em!AS  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 e>OoyDZ@R  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72  }v{LRRi  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 Qel9G($=  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 (lqC[:  
    5.1 定义波导材料 75 G!##X: 6'  
    5.2 定义布局设置 76 @1j   
    5.3 创建波导 76 %2{ye  
    5.4 修改输入平面 77 =XQ%t @z0  
    5.5 指定波导的路径 78 ,qwuLBW  
    5.6 运行模拟 79 C): 1?@  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 ]/6z; ~3U  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 G*MUO#_iuh  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 o/)h"i0P  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 G_JA-@i%  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 Y@iS_lR  
    6.2 定义布局结构 89 RB\uK 1+  
    6.3 绘制并定位波导 91 Jpq~  
    6.4 生成布局脚本 95 (9 d&  
    6.5 插入和编辑输入面 97 6@!`]tSCK  
    6.6 运行模拟 98 ^76]0`gS  
    6.7 修改布局脚本 100 8,%^ M9zBP  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 V0YZp  
    7 应用预定义扩散过程 104 6MW{,N  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 OT*mO&Z  
    7.2 定义布局设置 106 J;e2&gB  
    7.3 设计波导 107 i]4I [!  
    7.4 设置模拟参数 108 UkC!1Jy  
    7.5 运行模拟 110 $PPi5f}HD  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 Or+U@vAnk  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 00y!K m_D  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 ,0sm  
    7.9 创建上方的线性波导 112 5qm`J,~k  
    8 各向异性BPM 115 ^ @5QP$.  
    8.1 定义材料 116 _VN?#J)o  
    8.2 创建轮廓 117 TdM ruSY  
    8.3 定义布局设置 118 x,- 75  
    8.4 创建线性波导 120 !.gIHY  
    8.5 设置模拟参数 121 aXYY:;  
    8.6 预览介电常数分量 122 G` A4|+W"  
    8.7 创建输入面 123 e !Y~Qy  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 0OE:[pR  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 _{KG 4+5\X  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 SH$PwJU  
    9.2 定义布局设置 130 {tZ.v@  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 {\5  
    9.4 编辑输入平面 132 y%T_pTcU  
    9.5 设置模拟参数 134 n\53wh@+  
    9.6 运行模拟 135 teF9Q+*~  
    10 电光调制器 138 2ilQXy  
    10.1 定义电解质材料 139 9A=,E&  
    10.2 定义电极材料 140 IJ"q~r$  
    10.3 定义轮廓 141 H <l7ZS:  
    10.4 绘制波导 144 eauF ~md,  
    10.5 绘制电极 147 bd-L` ={j  
    10.6 静电模拟 149 cwg"c4V  
    10.7 电光模拟 151 %u'u kcL7  
    11 折射率(RI)扫描 155 ,O(hMI85]  
    11.1 定义材料和通道 155 bG#>uE J-  
    11.2 定义布局设置 157 :I#V.  
    11.3 绘制线性波导 160 Xv^qVn4  
    11.4 插入输入面 160 iBa A9  
    11.5 创建脚本 161 :o3N;*o>)0  
    11.6 运行模拟 163 ux4POO3C|  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 Nf\LN$ &8  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 #6=  
    12.1 定义材料 165 1+s;FJ2}  
    12.2 创建参考轮廓 166 &u !,Hp  
    12.3 定义布局设置 166 [W&T(%(W-  
    12.4 用户自定义轮廓 167 O0.*Pmt  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 KWHY4  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 ZECfR>`x  
    13.1 定义材料 173 1qA;/-Zr<o  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 UK!(G  
    13.3 定义晶圆 174 9'B `]/L  
    13.4 创建器件 175 JZ x[W&]zT  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 bt?5*ETA  
    13.6 定义电极区域 178 x q h  
    F^:3?JA _  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 182 B@ EC5Ap*  
    13.8 运行模拟 182 Bzf^ivT3L  
    13.9 创建脚本 184 [/r(__.  
    14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 uY To 9A  
    14.1 理论背景 186 6=C<>c %+  
    14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 E1 2uZ$X  
    14.3 生成脚本数据 190 9(Xn>G'iT  
    14.4 导出散射数据 193 e0 ecD3  
    14.5 创建臂 194 >t+P(*u  
    14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 p_4<6{KEt  
    14.7 加载两个臂的文件 200 h?U O&(  
    14.8 在OptiSystem内完成布局 201 F+qm[Bc8  
    14.9 连接元件 202 OyIw>Wfv  
    14.10 运行模拟 203 SpBy3wd  
    14.11 创建图以查看结果 204 LS[]=Mk@1  
    $??I/6  
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