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    [技术]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

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    光币
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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 06-17
    前  言 = 7y-o  
    K3!3[dR*  
    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。 R0-0  
    Ixxs(  
    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。 xOTvrX  
    <[db)r~c  
    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。 u} mj)Nk  
    B"GC|}N )v  
    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。 o+1 (N#?m9  
    lCU clD  
    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。 \jC) ;mk  
    ['mpxtG  
    《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 PF~@@j  
    上海讯技光电科技有限公司
    2021年4月 d1D f`  
    v,-Tk=qP  
    KR?;7*qF  
    目 录 eGEwXza 4  
    1 入门指南 4 W3.[d->X  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 =!\Nh,\eQ  
    1.2 OptiBPM简介 5 +VUkV-kP  
    1.3 光波导介绍 8 y[ dB mTY  
    1.4 快速入门 8 p'h'Cz  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 X?_rD'3  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 _BewaI;w  
    2.2 定义布局设置 29 S\:^#Yi`  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 1ubu~6  
    2.4 插入input plane 35 E22o-nI?1  
    2.5 运行模拟 39 |Rf j 0+  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 WESD^FK  
    3 创建一个单弯曲器件 44 UPfE\KN+p#  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 E/:U,u{  
    3.2 定义布局设置 45 bbC@  
    3.3 创建一个弧形波导 46 2y!n c%  
    3.4 插入入射面 49 rp@:i _]  
    3.5 选择输出数据文件 53 mE<_oRM)  
    3.6 运行模拟 54 TZgtu+&  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 t utk*|S  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 1`8s "T  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 + f6LG 0q  
    4.2 定义布局设置 61 9 /H~hEVK  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 pf8'xdExH)  
    4.4 插入输入面 62 L2VwW  
    4.5 运行模拟 63 Q,NnB{R  
    4.6 预览最大值 65 tiZ H;t';<  
    4.7 绘制波导 69  %j&vV>2  
    4.8 指定输出波导的路径 69 *ra)u-  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 $1])>m_ct  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 }U7IMONU  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 N]W*ei  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 F8w7N$/V",  
    5.1 定义波导材料 75 M ygCg(h  
    5.2 定义布局设置 76 1| sem(t  
    5.3 创建波导 76 )?72 +X  
    5.4 修改输入平面 77 ci;2XLAM  
    5.5 指定波导的路径 78 NO*, }aeG  
    5.6 运行模拟 79 qJ;~ANwt  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 6m&GN4Ca  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 Vg$d|m${  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 E3wpC#[Q1  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 >v,X:B?+FL  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 m'2F#{  
    6.2 定义布局结构 89 "r6qFxY  
    6.3 绘制并定位波导 91 1sXCu|\q  
    6.4 生成布局脚本 95 ?w/p 9j#  
    6.5 插入和编辑输入面 97 g V]4R"/  
    6.6 运行模拟 98 %E%=Za  
    6.7 修改布局脚本 100 0L>3 i8'  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 EeYL~ORdi  
    7 应用预定义扩散过程 104 WoXAOj%iW  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 `v?hL~  
    7.2 定义布局设置 106 !/}4_s`,  
    7.3 设计波导 107 x)?V{YAL  
    7.4 设置模拟参数 108 %/2 ` u  
    7.5 运行模拟 110 JlSqTfA  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 ^6Aa^|  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 Jz''UJY/O  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 91z=ou  
    7.9 创建上方的线性波导 112 ,.Ofv):=  
    8 各向异性BPM 115 <~|n}&  
    8.1 定义材料 116 XB'rh F8rl  
    8.2 创建轮廓 117 A6szTX#0  
    8.3 定义布局设置 118 TD\TVK3P  
    8.4 创建线性波导 120 i<S \x  
    8.5 设置模拟参数 121 m !:F/?B  
    8.6 预览介电常数分量 122 9?Bh8%$  
    8.7 创建输入面 123 .yF-<Y  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 O[Z$~  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 VsA_x  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 3~`\FuHHe  
    9.2 定义布局设置 130 +Vg(2Xt  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 yi^X?E{WnX  
    9.4 编辑输入平面 132 y6am(ugE  
    9.5 设置模拟参数 134 v_5O*F7)  
    9.6 运行模拟 135 A#$l;M.3R  
    10 电光调制器 138 QY+{ OCB  
    10.1 定义电解质材料 139 dZ|bw0~_!  
    10.2 定义电极材料 140 _Nh])p-  
    10.3 定义轮廓 141 23LG)or.JC  
    10.4 绘制波导 144 jYU0zGpj  
    10.5 绘制电极 147 J*g<]P&p0  
    10.6 静电模拟 149 4=q4_ \_T  
    10.7 电光模拟 151 !T`g\za/  
    11 折射率(RI)扫描 155 -)J*(7F(6^  
    11.1 定义材料和通道 155 TFbc@rfB  
    11.2 定义布局设置 157 a\-5tYo`u  
    11.3 绘制线性波导 160 fCa lR7!  
    11.4 插入输入面 160 [GyPwb-  
    11.5 创建脚本 161 +4t \j<T  
    11.6 运行模拟 163 wB8548C}-  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 +2E~=xX  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 "j%Gr :a  
    12.1 定义材料 165 lxTqGwx  
    12.2 创建参考轮廓 166 >CCy2W^W  
    12.3 定义布局设置 166 XPYf1H  
    12.4 用户自定义轮廓 167 \sGJs8#v][  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 !6.LSY,E  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 =[4C[s  
    13.1 定义材料 173 / pe.?Zd  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 !/2kJOSp  
    13.3 定义晶圆 174 L_Z`UhD3{  
    13.4 创建器件 175 =]Y'xzJuu  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 +L?;g pVE&  
    13.6 定义电极区域 178 &hpznIN  
    6wiuNGZb  
    [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] 2QHu8mFU  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 Md:*[]<~  
    13.9 创建脚本 18414 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 L#vk77  
    14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 L-W*h  
    14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 Qm3 RXO  
    14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 8QFRX'i  
    14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 >taT V_,  
    14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 cCtd\/ \  
    14.11 创建图以查看结果 204 Wbmqf s  
    w2"]%WS%  
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