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infotek 2021-10-18 11:45

《OptiBPM入门教程》

前  言 YNRpIhb  
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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。 #.'0DWT \-  
-Wd2FD^x  
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。 {P&{+`sov  
V|13%aE_v  
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。 "jb`KBH%"  
TWZ* *S-  
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。 ;:4&nJ*qG  
@n"7L2wY  
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。 k Pi%RvuQ  
W8z4<o[$  
《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 iyKAw   
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上海讯技光电科技有限公司
2021年4月 ($pNOG H  
WXV(R,*Tc  
目 录
WK)hj{k  
1 入门指南 4 Q,9"/@:c,  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 -d1 YG[1|  
1.2 OptiBPM简介 5 S81% iz.n  
1.3 光波导介绍 8  :tBIo7  
1.4 快速入门 8 6Ri+DPf:  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 VHyH't_&s  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 u1a0w  
2.2 定义布局设置 29 iO 9.SF0:  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 hjf!FY*F  
2.4 插入input plane 35 c%+/TO  
2.5 运行模拟 39 = >CADTU  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 >Q3_-yY+  
3 创建一个单弯曲器件 44 >cU#($X$^  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 10R#} ~D  
3.2 定义布局设置 45 !IF]P#  
3.3 创建一个弧形波导 46 gR1vUad7  
3.4 插入入射面 49 q)te/J@  
3.5 选择输出数据文件 53 ?1w{lz(P  
3.6 运行模拟 54 {*mf Is  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 (K xI*  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 G5*"P!@6  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 *U>"_h T0  
4.2 定义布局设置 61 jV{?.0/h|  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 PL} Wu=  
4.4 插入输入面 62 C2}n &{T  
4.5 运行模拟 63 6$/Z.8  
4.6 预览最大值 65 kZ<0|b  
4.7 绘制波导 69 J;HYGu:  
4.8 指定输出波导的路径 69 X})5XYvA*  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 YYNh| 2  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 )|3BS`  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 X1* f#3cm#  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 O|K-UTWH%  
5.1 定义波导材料 75 =z >d GIT1  
5.2 定义布局设置 76 `A\,$(q+  
5.3 创建波导 76 W4Z8U0co  
5.4 修改输入平面 77 TrCut 2  
5.5 指定波导的路径 78 Fi+8|/5  
5.6 运行模拟 79 zUuOX5-6x  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 d?:KEi-<7  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 `PY=B$?{4  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 :1asY:)vNP  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 LV2#w_^I  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 RN^<bt{_U  
6.2 定义布局结构 89 =csh=V@s  
6.3 绘制并定位波导 91 ^?M# |>  
6.4 生成布局脚本 95 *^y,Gg/  
6.5 插入和编辑输入面 97 B]2m(0Y>>v  
6.6 运行模拟 98 |$|B0mj  
6.7 修改布局脚本 100 f/7on| bv  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 *kY JwO^  
7 应用预定义扩散过程 104 YCl&}/.pA  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 1X5MknA  
7.2 定义布局设置 106 3vXa#f>P<  
7.3 设计波导 107 IA%|OVAfF  
7.4 设置模拟参数 108 NF "|*S  
7.5 运行模拟 110 ($nQmr;t  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 L"KKW c  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 ^>Vl@cW0uz  
7.8 添加一个新的轮廓 111 7 D(Eo{ue  
7.9 创建上方的线性波导 112 *82+GY]  
8 各向异性BPM 115 ]l7rM"  
8.1 定义材料 116 E3hXs6P  
8.2 创建轮廓 117 vh"wXu  
8.3 定义布局设置 118 ayYl3  
8.4 创建线性波导 120 |LV}kG(2  
8.5 设置模拟参数 121 9dVHh?E  
8.6 预览介电常数分量 122 Sw.k,p*r  
8.7 创建输入面 123 oRo[WQla  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 hbdB67,  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 q2 b>Z6!5  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 / Q| Z&-c  
9.2 定义布局设置 130 A$g'/QM  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 3/N~`!zeX  
9.4 编辑输入平面 132 0fGt7 "Q  
9.5 设置模拟参数 134 3xk- D &"  
9.6 运行模拟 135 G %A!yV  
10 电光调制器 138 }}qY,@eeX  
10.1 定义电解质材料 139 `]`S"W7&  
10.2 定义电极材料 140 CKnPMvmz  
10.3 定义轮廓 141 4|&_i)S-Y  
10.4 绘制波导 144 .wV-g:2  
10.5 绘制电极 147 Or#KF6+ut  
10.6 静电模拟 149 2FN E ;y(  
10.7 电光模拟 151 w~C\5 i  
11 折射率(RI)扫描 155 i>7]9gBm1q  
11.1 定义材料和通道 155 >*/:"!u  
11.2 定义布局设置 157 `_()|;!y  
11.3 绘制线性波导 160 "!Qi$ ]  
11.4 插入输入面 160 1Ep7CV-n}  
11.5 创建脚本 161 \kZ@2.pN  
11.6 运行模拟 163 99\lZ{f(  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 e45)t}'  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 m*wDJEKo  
12.1 定义材料 165 bt*  
12.2 创建参考轮廓 166 :9DyABK=Cv  
12.3 定义布局设置 166 3*T/ 7\  
12.4 用户自定义轮廓 167 N\"Hf=Y(~  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 AJ>$`=  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 #kk5{*`  
13.1 定义材料 173 cA+T-A]  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 ]SAGh|+xl  
13.3 定义晶圆 174 rB-R(2 CCN  
13.4 创建器件 175 AC\y|X8-  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 l,6' S8=  
13.6 定义电极区域 178 L&KL]n  
]UkqPtG;  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 O=vD6@QI  
13.8 运行模拟 182 D9  Mst6  
13.9 创建脚本 184 s{OV-H  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 i=R%MH+  
14.1 理论背景 186 1,Es'  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 vmv6y*qU  
14.3 生成脚本数据 190 qpQiMiB#g'  
14.4 导出散射数据 193 qm<-(Qc(W  
14.5 创建臂 194 e7y,zcbv  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 n {\d  
14.7 加载两个臂的文件 200 *k Tj,&x[  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 Jz4;7/  
14.9 连接元件 202 'pyIMB?x  
14.10 运行模拟 203 t%%zuqF`  
14.11 创建图以查看结果 204 ~# \{'<  
gL~3z'$  
P1z:L  
QQ:2987619807
M+M  ;@3  
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