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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 3 ]5^r}  
    "3X2VFwoJ  
    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。 q$0*b]=E  
    K^ vIUZ>  
    OptiBPM是基于光束传输算法(BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM)来模拟光通过任意波导介质(各向同性与各向异性)。并可使用合适的数值方法,如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI,来进行计算,计算过程中可以使用合适的边界条件,如TBC和PML边界条件,以完成整个波导结构的仿真和分析,获得任意位置处的电磁场分布。 S] }nm  
    qk%;on&`  
    通过OptiBPM,科研人员可以同时观察近场分布(包含幅度、相位等),检测辐射以及方向场(Guided Field)。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率,减小风险并降低整体研发产品成本。 f}o\*|k_|  
    !EvAB+`jLI  
    本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法,旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 {DV_* 5  
    , Rk9N  
    本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 %6|nb:Oa  
    0!4Ts3qn1  
    《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 H`*LBqDk  
    上海讯技光电科技有限公司
    2021年4月 +^` I?1\UF  
    Kr?TxhUHd  
    m]'#t)B_m  
    目 录 7o7)0l9!  
    1 入门指南 4 ]&o$b]  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 )1]ZtU  
    1.2 OptiBPM简介 5 e),q0%5  
    1.3 光波导介绍 8 ~ 8PZ5;g  
    1.4 快速入门 8 1$xNUsD2  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 X2#2C/6#u  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 ] ]u s %  
    2.2 定义布局设置 29 / kF)  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 6LvW?z(J  
    2.4 插入input plane 35 k9<;woOBO  
    2.5 运行模拟 39 $jjfC  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 Xc =Y  
    3 创建一个单弯曲器件 44 +KF^Z$I  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 :">!r.Q  
    3.2 定义布局设置 45 Z_LFIz*c  
    3.3 创建一个弧形波导 46 n7zm>&  
    3.4 插入入射面 49 IB(6+n,6s  
    3.5 选择输出数据文件 53 RFi S@.7  
    3.6 运行模拟 54 $[Sc0dzJ  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 "H=6j)Cb  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 0.\/\V:H6  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 q;B4WL}  
    4.2 定义布局设置 61 _?-E7:Sw  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 -z ID x  
    4.4 插入输入面 62 .u)X3..J  
    4.5 运行模拟 63 > $O]Eu!  
    4.6 预览最大值 65 =-0/k;^  
    4.7 绘制波导 69 nXaC 3W:"  
    4.8 指定输出波导的路径 69 oTEL?hw5  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 j5(Z_dm'  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 j%Y#(Q>  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 Yz'K]M_Dq  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 KWq+PeB5TS  
    5.1 定义波导材料 75 g!FuY/%+  
    5.2 定义布局设置 76 7LfAaj  
    5.3 创建波导 76 8^kGS-+^  
    5.4 修改输入平面 77 !eGC6o}f  
    5.5 指定波导的路径 78 s,"]aew  
    5.6 运行模拟 79 y;4OY  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 6, ^>mNm  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 WEw6He;  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 %2}-2}[>  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 5us:adm[pD  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 %@<8<6&q  
    6.2 定义布局结构 89 VRVO-Sk  
    6.3 绘制并定位波导 91 |O{m2Fi  
    6.4 生成布局脚本 95 _jvxc'6  
    6.5 插入和编辑输入面 97 /{EP*,/*  
    6.6 运行模拟 98 o5u3Fjz3  
    6.7 修改布局脚本 100 >Ifr [  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 6gkV*|U,e  
    7 应用预定义扩散过程 104 `:ArT}F  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 EZgq ?l~5O  
    7.2 定义布局设置 106 GiJ *Wp  
    7.3 设计波导 107 >>QY'1Eu  
    7.4 设置模拟参数 108 Vouvr<43o  
    7.5 运行模拟 110 *zaQx+L  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 JL`-0P<M  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 v|Pv 03%?7  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 ;/bewivNJ  
    7.9 创建上方的线性波导 112 \J4L:.`qS  
    8 各向异性BPM 115 %{7|1>8  
    8.1 定义材料 116 }V'} E\\  
    8.2 创建轮廓 117 3>3Kwc~E  
    8.3 定义布局设置 118 0$(WlP |  
    8.4 创建线性波导 120 'g">LQ~a+  
    8.5 设置模拟参数 121 d}OTO10  
    8.6 预览介电常数分量 122 #?RU;1)Cw  
    8.7 创建输入面 123 Mhm@R@  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124  FK^p")i  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 \|n- O=}=2  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 )n1_(;  
    9.2 定义布局设置 130 b k~( ^!R  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 _;W.q7 b]  
    9.4 编辑输入平面 132 T*I{WW  
    9.5 设置模拟参数 134 u/UrAqw  
    9.6 运行模拟 135 /hpY f]t  
    10 电光调制器 138 w3N[9w?1  
    10.1 定义电解质材料 139 W=ig.-  
    10.2 定义电极材料 140 bAdn &   
    10.3 定义轮廓 141 .7O*pJ2(H  
    10.4 绘制波导 144 f<-Jg  
    10.5 绘制电极 147 QfmJn((  
    10.6 静电模拟 149 yyR0]NzYUD  
    10.7 电光模拟 151 XUrXnz|>  
    11 折射率(RI)扫描 155 ,1hxw<sNR  
    11.1 定义材料和通道 155 !'Ak&j1:`  
    11.2 定义布局设置 157 c& < Fr[AK  
    11.3 绘制线性波导 160 =WyDp97@+  
    11.4 插入输入面 160 u]:oZMnj  
    11.5 创建脚本 161 sm9k/(-  
    11.6 运行模拟 163 XYQ/^SI!:  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 i)\ L:qF5  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 '_<{ p3M  
    12.1 定义材料 165 Fzm*Pz3  
    12.2 创建参考轮廓 166 evenq$ H  
    12.3 定义布局设置 166 } j<)L,  
    12.4 用户自定义轮廓 167 PoNi "Pv  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170  ;i4Q|  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 GeI-\F7b  
    13.1 定义材料 173 5sdn[Tt##  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 /{Is0+)  
    13.3 定义晶圆 174 S&e0u%8mc  
    13.4 创建器件 175 a,Sw4yJ!Q  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 W'els)WJ|x  
    13.6 定义电极区域 178 u\a#{G;Z  
    57aXQ8u{  
    [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] r=Gks=NX"  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 v0ujdp,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 Y21g{$~Q{  
    14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 ) g0%{dfJ  
    14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 uOKCAqYa  
    14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 #akpXdXs  
    14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 FSP+?((  
    14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 {]*c29b>  
    14.11 创建图以查看结果 204 90Pl$#cb2  
    Uq[>_"}  
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