| infotek |
2021-10-18 11:45 |
《OptiBPM入门教程》
前 言 F%/h* @aG&n(.!u* 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。 Bl;KOR g:#dl\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。 b1`r!B, 2+"r~#K* 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。 Mi7y&~, 3f76kl(& 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。 1|QvN1? .ln8|;% 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。 =Agg_h 8v92Ng7 《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 /2R XvGA|Ekf<
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 7C,T&g
1: cu7(. 目 录 /SR^C$h'I 1 入门指南 4 `,Vv["^ PB 1.1 OptiBPM安装及说明 4 gn1(4
o 1.2 OptiBPM简介 5 @R2at 1.3 光波导介绍 8 = (,
^du' 1.4 快速入门 8 GA3sRFZdQ 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 bE\,}DTy 2.1 定义MMI耦合器材料 28 %i0\1hhV< 2.2 定义布局设置 29 <:;^'x>! 2.3 创建一个MMI耦合器 31
*~VxC{ 2.4 插入input plane 35 JBX[bx52<r 2.5 运行模拟 39 &Ral+J 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 5,KWprb 3 创建一个单弯曲器件 44 (?&=T.*^ 3.1 定义一个单弯曲器件 44 n&XGBwgW 3.2 定义布局设置 45 tiaR4PB 3.3 创建一个弧形波导 46 =tdSq"jh 3.4 插入入射面 49 oduDA: 3.5 选择输出数据文件 53 zY9H% 3.6 运行模拟 54 15H6:_+=0 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 1cJsj 4 创建一个MMI星形耦合器 60 i u]&; 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 "4xfrlOc 4.2 定义布局设置 61 NX6nQ 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 )ZR+lX} 4.4 插入输入面 62 fys 4.5 运行模拟 63 pw020}` 4.6 预览最大值 65 uQCo6"e 4.7 绘制波导 69 peVq+(=. 4.8 指定输出波导的路径 69 @ GDX7TPV 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 yX/";Oe
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 viaJblYj(f 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 le>Wm&E 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 P&A|PY,P 5.1 定义波导材料 75 L\aBc} 5.2 定义布局设置 76 rP=sG;d 5.3 创建波导 76 ?w&SW{ I 5.4 修改输入平面 77 6tjcAsV 5.5 指定波导的路径 78 8\ha@&p 5.6 运行模拟 79 [IBQvL 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 c'fSu;1 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 90N`CXas 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 (Ye>Cp+] 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 `TKD<&oL 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 dKhA$f~ 6.2 定义布局结构 89 JC;^--0(z 6.3 绘制并定位波导 91 f^<6`Aeq 6.4 生成布局脚本 95 *JCQu0 6.5 插入和编辑输入面 97 .V'V:;BE% 6.6 运行模拟 98 wo^Sy41bF 6.7 修改布局脚本 100 W 0[N0c 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 JqU ADm 7 应用预定义扩散过程 104 in%;Eqk 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 'Pltn{iq[ 7.2 定义布局设置 106 f<jb=\}x 7.3 设计波导 107 "E=j|q 7.4 设置模拟参数 108 6vzk\n 7.5 运行模拟 110 !$qKb_#nC 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 wFn[9_`* 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 &lc8G 7.8 添加一个新的轮廓 111 T)CzK<LbR 7.9 创建上方的线性波导 112 k)(Biz398E 8 各向异性BPM 115 2s ,8R 8.1 定义材料 116 x2VBm$> 8.2 创建轮廓 117 4jmK]. 8.3 定义布局设置 118 SpTdj^ ]4> 8.4 创建线性波导 120 ni CE\B~ 8.5 设置模拟参数 121 *gsAn<
8.6 预览介电常数分量 122 ZFh+x@ 8.7 创建输入面 123 (X[2TT3j! 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 $A\m>*@ 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 8%{q%+ 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 I=DLPgzO9 9.2 定义布局设置 130 pa
.K-e)Mu 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 vxlOh.a|/L 9.4 编辑输入平面 132 ;."<m 9.5 设置模拟参数 134 ;^k7zNf- 9.6 运行模拟 135 \&xl{64 10 电光调制器 138 PFSLyV* 10.1 定义电解质材料 139 zzpZ19"`1 10.2 定义电极材料 140 7LZ^QC 10.3 定义轮廓 141 B33$ u3d 10.4 绘制波导 144 %oykcf,# 10.5 绘制电极 147 > 6CV4 L 10.6 静电模拟 149 9|r* pK[ 10.7 电光模拟 151 i^Ut015q% 11 折射率(RI)扫描 155 2h~- 11.1 定义材料和通道 155 3C>qh{z" 11.2 定义布局设置 157 Y#V8(DTyH 11.3 绘制线性波导 160 &rq{v!=7 11.4 插入输入面 160 DtCEm(b0 11.5 创建脚本 161 H3/caN: 11.6 运行模拟 163 {kB `>VS 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 UV7%4xM5v 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 =5]n\"/ 12.1 定义材料 165 P!g-X%ngo 12.2 创建参考轮廓 166 P~C rtTss 12.3 定义布局设置 166 FVWfDQ$&v 12.4 用户自定义轮廓 167 N0TeqOi4Y 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 n[+'OU[ 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 qojXrSb"y 13.1 定义材料 173 JMV50 y 13.2 创建钛扩散轮廓 173 o3Ot.9L 13.3 定义晶圆 174 0NE{8O0;Fr 13.4 创建器件 175 hXL|22>w< 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 SOh-,c\C 13.6 定义电极区域 178 ".2K9j7$ z5cYyx
r> 13.7 定义输入平面和模拟参数 182 7v~j=Z> 13.8 运行模拟 182 ZXiRw)rM 13.9 创建脚本 184 3 x*z\VJ 14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 L_O$>c 14.1 理论背景 186 W.}].7}h 14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 {eZ{] 14.3 生成脚本数据 190 _]>JB0IY 14.4 导出散射数据 193 ^JeMuU 14.5 创建臂 194 f4t.f*# 14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 "PWl4a& 14.7 加载两个臂的文件 200 a' FN 3 14.8 在OptiSystem内完成布局 201 w<wV]F* 14.9 连接元件 202 d.F)9h]XHO 14.10 运行模拟 203 'Z!Ga.I 14.11 创建图以查看结果 204 _GaJXWMbk 6F0(aGs A*]$v QQ:2987619807 I*)VZW
|
|