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2021-10-18 11:45 |
《OptiBPM入门教程》
前 言 *E-MJCv (iht
LFp 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。 }Ggn2 X l`a_0 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。 olK*uD'` <eZrb6a' 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。 V6'k\5| _ }sp?@C,Z 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。 97pnq1b $)'LbOe 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。 >2NsBS( 5[~C!t; 《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
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上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 qJR8fQ ScRK1 目 录 8yM8O
#S 1 入门指南 4 bG+Gg*0p 1.1 OptiBPM安装及说明 4 {ea*dX872: 1.2 OptiBPM简介 5 BL%3[JQ 1.3 光波导介绍 8 zR?1iV.] 1.4 快速入门 8
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FK+> 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 %cASk>^i 2.1 定义MMI耦合器材料 28 tZ:fOM 2.2 定义布局设置 29 s:I 8~Cc 2.3 创建一个MMI耦合器 31 GE\({V.W 2.4 插入input plane 35 wkT4R\H > 2.5 运行模拟 39 5'_:>0} 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 <ILi38%Y 3 创建一个单弯曲器件 44 muO;g& 3.1 定义一个单弯曲器件 44 K]&GSro 3.2 定义布局设置 45 ,? Q1JZPy@ 3.3 创建一个弧形波导 46 &+GbklUB~ 3.4 插入入射面 49 ,/[1hhP@ 3.5 选择输出数据文件 53 Gi&/`vm 3.6 运行模拟 54 WL3J>S_ 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 T;i+az{N:V 4 创建一个MMI星形耦合器 60 xFyBF[c 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 y tTppmJF 4.2 定义布局设置 61 },#AlShZu 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 _V` QvnT} 4.4 插入输入面 62 Ah
zV?6e 4.5 运行模拟 63 \p )eY#A 4.6 预览最大值 65 {<i(aq? 4.7 绘制波导 69 y/+y |.Xg 4.8 指定输出波导的路径 69 {wD "|K 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 t`1~5#?Du( 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 s+v$sF 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 =-G4BQ 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ~-~iCIaTb 5.1 定义波导材料 75 (>dL 5.2 定义布局设置 76 $C8s 5.3 创建波导 76 %@%~<U)W 5.4 修改输入平面 77 0p'g+ 2 5.5 指定波导的路径 78 o^u}(wZ{ 5.6 运行模拟 79 c32"$g 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 Qk&6Z% 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 ~~#/jULbV 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 UO-,A j*wW 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 t_qX7P8+' 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 ZOL#Q+U 6.2 定义布局结构 89 ]Yf8 6.3 绘制并定位波导 91 TaZlfe5z 6.4 生成布局脚本 95 Y }8HJTMB 6.5 插入和编辑输入面 97 Dj
w#{WR 6.6 运行模拟 98 DMT2~mh 6.7 修改布局脚本 100 %3q7i`AZ 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 GGFrV8 7 应用预定义扩散过程 104
kb'l@d#E 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 = Ruq 7.2 定义布局设置 106 :kucDQE({? 7.3 设计波导 107 V}Pv}j:; 7.4 设置模拟参数 108 5(y Q-/6C+ 7.5 运行模拟 110 &>XSQB(&% 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 EHt(!;?q 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 X{qa|6S,F 7.8 添加一个新的轮廓 111 a1ai?}, 7.9 创建上方的线性波导 112 |tO.@+[uqP 8 各向异性BPM 115 lV?OYS|4i 8.1 定义材料 116 !XY}\zKq 8.2 创建轮廓 117 N0fmC*1- 8.3 定义布局设置 118 weIlWxy 8.4 创建线性波导 120 {!"lHM% 8.5 设置模拟参数 121 Na`vw 8.6 预览介电常数分量 122 "9;Ay@'B 8.7 创建输入面 123 $HV`bJ5!L* 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 /fxv^C82yv 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 N'8}5Kx5 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 \ X;)Kt" 9.2 定义布局设置 130 CePI{`&, 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 0f,Ii_k bT 9.4 编辑输入平面 132 3L;&MG= 9.5 设置模拟参数 134 OI)/J;[-e 9.6 运行模拟 135 lUHpGr|U% 10 电光调制器 138 %X(|Z4dL 10.1 定义电解质材料 139 !^w}Sp 10.2 定义电极材料 140 It8@Cp.dU 10.3 定义轮廓 141 AHTQF#U^ 10.4 绘制波导 144 yzJTNLff 10.5 绘制电极 147 L%4Do*V& 10.6 静电模拟 149 PL7_j 10.7 电光模拟 151 y;tX`5(fe 11 折射率(RI)扫描 155 >\ PNKpn{ 11.1 定义材料和通道 155 YGkk"gFIA 11.2 定义布局设置 157 ,in"8aT}~ 11.3 绘制线性波导 160 m H&WoL<K 11.4 插入输入面 160 50`<[w<J
q 11.5 创建脚本 161 Evq^c5n>{ 11.6 运行模拟 163 $:*/^)L 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 N x/_+JWje 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 9'h4QF+Y 12.1 定义材料 165 zY\MzhkX, 12.2 创建参考轮廓 166 %;YERO! 12.3 定义布局设置 166 P!lTK
12.4 用户自定义轮廓 167 |?<r 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 <>[]-Vq 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 bOdyrynh 13.1 定义材料 173 O`='8'6zW\ 13.2 创建钛扩散轮廓 173 m#t 13.3 定义晶圆 174 yyuf 13.4 创建器件 175 *Duxabo? 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 Pqv9>N| 13.6 定义电极区域 178 F$H^W@<w 8J+:5b_? 13.7 定义输入平面和模拟参数 182 *qL"&h5W 13.8 运行模拟 182 aZYs?b>Gm 13.9 创建脚本 184 |PW.CV0, 14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 OwG:+T_ 14.1 理论背景 186 jxA*Gg3cT5 14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 Ed&M 14.3 生成脚本数据 190 V?+Y[Q 14.4 导出散射数据 193 |>AHc_:$$ 14.5 创建臂 194 #kL4Rm; 14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 t[?O*> 14.7 加载两个臂的文件 200 j?9fb 14.8 在OptiSystem内完成布局 201 `1)n2<B 14.9 连接元件 202 **lT 'D 14.10 运行模拟 203 zrCQEQq 14.11 创建图以查看结果 204 rQD7ZN_ R
wMru9zyI WG.J-2#3 QQ:2987619807 Zk75GC
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