infotek |
2021-10-18 11:45 |
《OptiBPM入门教程》
前 言 @`dg:P*[ -1Dq_!i 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。 C= V2Y_j g&c ~grD 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。 w^ut,`yWR Jr( =Y@Z' 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。 l>}f{az-T s6@mXO:H^ 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。 xsB0LUt sde>LZet/ 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。 z,G_&5|f% =K18| Q0m 《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 o(oOB c%C6d97q
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 /V:9*C qEr?4h 目 录 R
,qQC< 1 入门指南 4 N
o6!gZ1 1.1 OptiBPM安装及说明 4 o]4\Geg$ 1.2 OptiBPM简介 5 uy's eJ 1.3 光波导介绍 8 \jtA8o%n 1.4 快速入门 8 A,9JbX 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 'ZW(Hjrd 2.1 定义MMI耦合器材料 28 SOhM6/ID2/ 2.2 定义布局设置 29 "0PrdZMx 2.3 创建一个MMI耦合器 31 = 'NV3by 2.4 插入input plane 35 B={_}f 2.5 运行模拟 39 &\N>N7/1 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 &
"&s, 3 创建一个单弯曲器件 44 ={)85N 3.1 定义一个单弯曲器件 44 JP5e=Z< 3.2 定义布局设置 45 Y/kq!)u;%L 3.3 创建一个弧形波导 46 b<00 %Z 3.4 插入入射面 49 >\Dy 3.5 选择输出数据文件 53 ::oFL#+ 3.6 运行模拟 54 i]%f94 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 !k)6r6 4 创建一个MMI星形耦合器 60 =EP`,zqn$9 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 cjEqN8 4.2 定义布局设置 61 T+v*@#iJ_ 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 Cf=H~&`Z 4.4 插入输入面 62 jW\:+Taq 4.5 运行模拟 63 Ai<
beUS 4.6 预览最大值 65 T;/GHC`{Y 4.7 绘制波导 69 )x|;%.8FX7 4.8 指定输出波导的路径 69 NS[eQ_rT 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 v_!6S|
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 L/"};VI 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 *8Z2zmZtR^ 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 R ZY=c 5.1 定义波导材料 75 >ou=}/< 5.2 定义布局设置 76 g#J aw|N 5.3 创建波导 76 ,-#MEr 5.4 修改输入平面 77 qNQ54# 5.5 指定波导的路径 78 8}B 5.6 运行模拟 79 gF{ehU% 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 4!/JN J 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 U>E:
Ub0r 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 :(n<c 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 KNx/1lf 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 zuvPV{
X 6.2 定义布局结构 89 ;5 j|B|v 6.3 绘制并定位波导 91 *,\"}x* 6.4 生成布局脚本 95 pLB2! + 6.5 插入和编辑输入面 97 h<G4tjtk 6.6 运行模拟 98 q-JTGCFl 6.7 修改布局脚本 100 S}@7Z` 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 ] 3{t}qY$A 7 应用预定义扩散过程 104 +`
Md5.w 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 j<t3bM-G 7.2 定义布局设置 106 TEC^|U`G 7.3 设计波导 107 U**8^:*y#: 7.4 设置模拟参数 108 PM\Ju] 7.5 运行模拟 110 ,X?/FAcb 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 cE]z Tu?! 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 +:FXtO>n" 7.8 添加一个新的轮廓 111 2Vx4"fHP#N 7.9 创建上方的线性波导 112 o1.~g'!^ 8 各向异性BPM 115 d51lTGH7Z 8.1 定义材料 116 y]j.PT`Cw 8.2 创建轮廓 117 {"ST
hTZ 8.3 定义布局设置 118 jrib"Bh3, 8.4 创建线性波导 120 *2/Jg'de 8.5 设置模拟参数 121 L`+[mX&2B 8.6 预览介电常数分量 122 }_D .Hy5 8.7 创建输入面 123 <0CjEsAB] 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 @nktD. 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 uH[WlZ4 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 Rt8[P6e"q 9.2 定义布局设置 130 PtfG~$h? 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 <]rayUyaf 9.4 编辑输入平面 132 nrl?<4_ 9.5 设置模拟参数 134 .zO^"mXjS 9.6 运行模拟 135 LDt6<D8,Q 10 电光调制器 138 @>8(f#S% 10.1 定义电解质材料 139 V! Wy[u 10.2 定义电极材料 140 C]L)nCOBX 10.3 定义轮廓 141 r[L.TX3Ah= 10.4 绘制波导 144 ;+ hh|NiQ 10.5 绘制电极 147 P6gkbtg 10.6 静电模拟 149 WcN4ff- 10.7 电光模拟 151 bY~K)j
v3& 11 折射率(RI)扫描 155 |bnd92fvks 11.1 定义材料和通道 155 cIU2 qFn[ 11.2 定义布局设置 157 g NI1W@) 11.3 绘制线性波导 160 h"`\'(,X 11.4 插入输入面 160 !l'nX 11.5 创建脚本 161 EG{+Sz 11.6 运行模拟 163 %K Q1{" 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 y3oq{Z> 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 B{Cm`f8E 12.1 定义材料 165 @M'k/jl 12.2 创建参考轮廓 166 tiK M+
;C 12.3 定义布局设置 166 DsdM:u*s 12.4 用户自定义轮廓 167 5 {! fa 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 '}hSh 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 v`S5[{6 13.1 定义材料 173 /uw@o9`~2- 13.2 创建钛扩散轮廓 173 $[T~<I 13.3 定义晶圆 174 ~>:JwTy 13.4 创建器件 175 Pp?P9s{ 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 392V\qtS 13.6 定义电极区域 178 LK h=jB^bT $xu2ZBK 13.7 定义输入平面和模拟参数 182 : /5+p>Ep} 13.8 运行模拟 182 khX/xL 13.9 创建脚本 184 A;Uc&G 14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 voZaJ2ho/O 14.1 理论背景 186 e@hPb$7 14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 k5RzW4zq; 14.3 生成脚本数据 190 Hca(2 ]T- 14.4 导出散射数据 193 e#}t
am 14.5 创建臂 194 "@x(2(Y& 14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 :V9Q<B^ 14.7 加载两个臂的文件 200 LW=qX%o{ 14.8 在OptiSystem内完成布局 201 ?wtKi#k'v# 14.9 连接元件 202 2^XmtT 14.10 运行模拟 203 whI4@# 14.11 创建图以查看结果 204 B;bP~e>W ~D5
-G?%$" Gb^63.} QQ:2987619807 m0G"Aj
|
|