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    [技术]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

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    光券
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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2024-06-17
    前  言 xU6)~ae`JW  
    `O/1aW1  
    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。 DI"KH)XD  
    Wl\.*^`k  
    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。 mu@He&w"  
    Utd`T+AF*  
    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。 ~ HN  
    $F2 A  
    本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法,旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 4L)#ku$jW  
    n W:P"L  
    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。 Ymt.>8L  
    }M7{~ov#s  
    《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 3)cH\gsg9  
    上海讯技光电科技有限公司
    2021年4月 (JenTL`%u  
    ( y0  
    Kg?(Ax4  
    目 录 5e1;m6  
    1 入门指南 4 v,, .2UR4  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 icS% ])3LF  
    1.2 OptiBPM简介 5 !p #m?|Km  
    1.3 光波导介绍 8 \USl 9*E  
    1.4 快速入门 8 2 8>  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 `X)y5*##wq  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 S*PcK>  
    2.2 定义布局设置 29 5! -+5TJI  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 "}*5'e.*  
    2.4 插入input plane 35 [L(qrAQ2|z  
    2.5 运行模拟 39 %'o'Kh''=  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 y Ny,$1  
    3 创建一个单弯曲器件 44 g&&-  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 IX+!+XC"U  
    3.2 定义布局设置 45 c`,'[Q5(O  
    3.3 创建一个弧形波导 46 }ZqnsLu[)  
    3.4 插入入射面 49 *3@ =XY7  
    3.5 选择输出数据文件 53 r_>]yp  
    3.6 运行模拟 54 \0 j-p   
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 z\7-v<ZS  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 BcXPgM!Xqz  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 "~2SHM@q  
    4.2 定义布局设置 61 pf% yEz  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 S/,)X  
    4.4 插入输入面 62 -sqd?L.p  
    4.5 运行模拟 63 w 3kX!%a:  
    4.6 预览最大值 65 K&4FFZ  
    4.7 绘制波导 69 CXiDe)|<E  
    4.8 指定输出波导的路径 69 [b:0j-  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 )gVz?-u+D  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 &TT vX% T  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 WBN3:Y7  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 nixIKOnjC  
    5.1 定义波导材料 75 vC^Ul  
    5.2 定义布局设置 76 9ERyr1-u v  
    5.3 创建波导 76 U%rEW[j  
    5.4 修改输入平面 77 nPW=m`jG  
    5.5 指定波导的路径 78 `eEiSf  
    5.6 运行模拟 79 =|LB,REN  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 y0]"qB  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 <s=i5t My5  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 W:VX^8</  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 !&adO,jN+=  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 {zIcEN$ ~  
    6.2 定义布局结构 89 +aQM %~  
    6.3 绘制并定位波导 91 2WUl8?f2Y  
    6.4 生成布局脚本 95 oM^VtH=>  
    6.5 插入和编辑输入面 97 .^xQtnq  
    6.6 运行模拟 98 Vd;N T$S$  
    6.7 修改布局脚本 100 a)S{9q}%  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 6o.Dgt/f  
    7 应用预定义扩散过程 104 cv5+[;(b  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 :z-?L0C=0  
    7.2 定义布局设置 106 0" F\ V  
    7.3 设计波导 107 MK.TBv  
    7.4 设置模拟参数 108 b5)1\ANq  
    7.5 运行模拟 110 SFjRSMi  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 >H5_,A}f  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 3Yf~5csY  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 PDpuHHB  
    7.9 创建上方的线性波导 112 zeshM8=  
    8 各向异性BPM 115 5SEGV|%  
    8.1 定义材料 116 8I~*9MUp  
    8.2 创建轮廓 117 B{K_?ae!  
    8.3 定义布局设置 118 ;TKsAU  
    8.4 创建线性波导 120 GdM|?u&s"  
    8.5 设置模拟参数 121 LfvNO/:,  
    8.6 预览介电常数分量 122 u p zBd]  
    8.7 创建输入面 123 e$`;z%6y  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ^|%N _ s  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 q{}U5(,{0  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 s54AM]a{j  
    9.2 定义布局设置 130 8/@*6J  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 F?Fxm*Wa/  
    9.4 编辑输入平面 132 FI@kE19  
    9.5 设置模拟参数 134 iU|X/>k?  
    9.6 运行模拟 135 RF [81/w]  
    10 电光调制器 138 79uAsI2-Y  
    10.1 定义电解质材料 139 ZEB,Q~  
    10.2 定义电极材料 140 Jq:Wt+a  
    10.3 定义轮廓 141 TU1W!=Z  
    10.4 绘制波导 144 Tdxc%'l  
    10.5 绘制电极 147 N97WI+`  
    10.6 静电模拟 149 Bxf&gDwjgr  
    10.7 电光模拟 151 RgD:"zeM  
    11 折射率(RI)扫描 155 D1V^DbUm_  
    11.1 定义材料和通道 155 F6ZL{2$k@  
    11.2 定义布局设置 157 x|*m ok  
    11.3 绘制线性波导 160 #[]B: n6  
    11.4 插入输入面 160 0?''v>%  
    11.5 创建脚本 161 &23{(]eO  
    11.6 运行模拟 163 +.a->SZ5"  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 cS>xT cj  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 ybcCq]cgt  
    12.1 定义材料 165 @=?#nB&  
    12.2 创建参考轮廓 166 RijFN.s  
    12.3 定义布局设置 166 i'`>YX  
    12.4 用户自定义轮廓 167 +vYVx<uTQ  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 @Ll^ze&HI  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 s,j=Kym%  
    13.1 定义材料 173 g{Hb3id9  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 `pXPF}T  
    13.3 定义晶圆 174 '/fueku  
    13.4 创建器件 175 bLC+73BjC  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 Q SvgbjdE  
    13.6 定义电极区域 178 + 7nA; C  
    eMjW^-RgE5  
    [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] iwfH~  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 Lw6}b B`}  
    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 17lc5#^L  
    14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 "4CO^ B  
    14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 DuRC1@e  
    14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 RCMO?CBe  
    14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 `8D'r|=`Eh  
    14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 3JZ9 G79H  
    14.11 创建图以查看结果 204 Zzv,p  
    R}$A>)%dx  
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