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    [产品]《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: 06-17
    前  言 ks;wc"k"  
    72zuI4&  
    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。 }6> J   
    m4wTg 8LJ  
    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。 '[8b0\  
    rk|(BA  
    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。 ,<^HB+{Wo  
    B,833Azi  
    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。 |q2lTbJ  
    g4~qc I=a  
    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。 &>l8SlC?  
    B?y t%f1  
    《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 77d`N  
    上海讯技光电科技有限公司
    2021年4月 P{!:pxu[  
    ;x^,t@ xge  
    \q|PHl  
    目 录 znO00qX  
    1 入门指南 4 y UAn~!s  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 ~UC/|t$  
    1.2 OptiBPM简介 5 R?~h7 d  
    1.3 光波导介绍 8 Q;O)>K  
    1.4 快速入门 8 |S:!+[  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 M%s$F@  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 aX)./  
    2.2 定义布局设置 29 .p(l+  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 o}+Uy  
    2.4 插入input plane 35 |u r~s$8y-  
    2.5 运行模拟 39 s;7qNwYO  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 V )k, 9=  
    3 创建一个单弯曲器件 44 V?59 .TJ  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 rDX'oP:  
    3.2 定义布局设置 45 BemkCj2  
    3.3 创建一个弧形波导 46 2^#UO=ct  
    3.4 插入入射面 49 d5"EvT  
    3.5 选择输出数据文件 53 SM+fG:4d  
    3.6 运行模拟 54 Y;F R"~^  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 RIEv*2_O  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 .l=*R7~EU  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 36x:(-GFq  
    4.2 定义布局设置 61 4)+IO;  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 4t Nvq  
    4.4 插入输入面 62 #7-@k-<|  
    4.5 运行模拟 63 0nn]]B@l  
    4.6 预览最大值 65 h<1dTl*  
    4.7 绘制波导 69 :LiDJF  
    4.8 指定输出波导的路径 69 4ylDD|) rO  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 C<t'f(4s`u  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 8J3@VD.  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 R:OU>HsdX  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 $l,Zd6<1q  
    5.1 定义波导材料 75 O| J`~Lk  
    5.2 定义布局设置 76 .k,Jt+  
    5.3 创建波导 76 L\m!8o4  
    5.4 修改输入平面 77 B UQn+;be  
    5.5 指定波导的路径 78 f\);HJbg  
    5.6 运行模拟 79 #} ~p^ 0  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 (vAv^A*i}  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 L;M^>{>  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 aaz"`,7_  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 )@bH"  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 rW~?0  
    6.2 定义布局结构 89 c Z6p^  
    6.3 绘制并定位波导 91 x`+ l#  
    6.4 生成布局脚本 95 e(w/m(!Wny  
    6.5 插入和编辑输入面 97 M_!u@\  
    6.6 运行模拟 98 @?3vRs}h  
    6.7 修改布局脚本 100 gJPDNZ*6pk  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 f']sU/c=  
    7 应用预定义扩散过程 104 z/0yO@_D/q  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 P,/13tZ#3  
    7.2 定义布局设置 106 e-iYJ?  
    7.3 设计波导 107 K)Zkj"y  
    7.4 设置模拟参数 108 &cu] vw  
    7.5 运行模拟 110 7^I$%o1g  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 UOu6LD/|h  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 x'2 ,sE  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 }*.:Hv"  
    7.9 创建上方的线性波导 112 A3"1D  
    8 各向异性BPM 115 nR o=J5tY  
    8.1 定义材料 116 AGEZ8(h  
    8.2 创建轮廓 117 L7Qo-  
    8.3 定义布局设置 118 s`#ntset0  
    8.4 创建线性波导 120 a*6wSAA )  
    8.5 设置模拟参数 121 7}d$*C  
    8.6 预览介电常数分量 122 E5*-;>2c  
    8.7 创建输入面 123 i<#h]o C}  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 Eg`R|CF  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 8lOZ IbwS  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 $v:gBlj%"  
    9.2 定义布局设置 130 >G<\1R  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 #.)xm(Ys  
    9.4 编辑输入平面 132 :/@k5#DY  
    9.5 设置模拟参数 134 L2CW'Hd  
    9.6 运行模拟 135 nY{i>Y  
    10 电光调制器 138 Lf^5Eo/ 5A  
    10.1 定义电解质材料 139 Nt zq"ces)  
    10.2 定义电极材料 140 8Wdkztp/S  
    10.3 定义轮廓 141 GB<R7 J  
    10.4 绘制波导 144 1 [fo'M  
    10.5 绘制电极 147 #)_J)/h  
    10.6 静电模拟 149 h4Xc Kv+  
    10.7 电光模拟 151 ;23=p=/h  
    11 折射率(RI)扫描 155 X2 \E9hJg  
    11.1 定义材料和通道 155 <`c25ih.4  
    11.2 定义布局设置 157 YKP=0 j3,  
    11.3 绘制线性波导 160 S}.\v<  
    11.4 插入输入面 160 tLS<0  
    11.5 创建脚本 161 {A]k%74-a  
    11.6 运行模拟 163 M5']sdR(l  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 e1%rVQ(v  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 ;JOD!|  
    12.1 定义材料 165 N@cMM1  
    12.2 创建参考轮廓 166 .-.q3ib  
    12.3 定义布局设置 166 $zC6(C(l  
    12.4 用户自定义轮廓 167  : cFF  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 \R86;9ov  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 +jq 2pFQ  
    13.1 定义材料 173 ,^.S0;D,Z  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 _&W0e}4  
    13.3 定义晶圆 174 iD%qy/I/  
    13.4 创建器件 175 '1CD- Bu  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 GhqgRzX  
    13.6 定义电极区域 178 lir &e 9I+  
    [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] 'rS'B.D  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 182 )UR1E?'  
    13.8 运行模拟 182 PqT"jOF]n  
    13.9 创建脚本 184 RI (=HzB  
    14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 |yLk5e~@-  
    14.1 理论背景 186 gWFL  
    14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 rW:iBq  
    14.3 生成脚本数据 190 uDILjOT  
    14.4 导出散射数据 193 "w*@R8v  
    14.5 创建臂 194 .=Pm>o/,  
    14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 /"(b.&  
    14.7 加载两个臂的文件 200 (JevHdI*V  
    14.8 在OptiSystem内完成布局 201 dKU5;  
    14.9 连接元件 202 >4Iv[ D1  
    14.10 运行模拟 203 _kh>Z  
    14.11 创建图以查看结果 204 -{!&/;Z  
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