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infotek 2022-01-20 14:19

《OptiBPM入门教程》

前  言 aNU%OeQA  
WY~[tBi\  
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。 `rJ ~*7-  
gm$MEeC  
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。 ]_xGVwem  
F9J9pgVP  
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% \}OC  
< io8 b|A  
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。 >ZsK5v  
$K6`Q4`  
本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 `;2`H, G'  
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《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 / hdl  
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目 录 X_8NW,  
1 入门指南 4 S$/3Kq  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 , .F+x}  
1.2 OptiBPM简介 5 iPYlTV  
1.3 光波导介绍 8 O~]G(TMs8W  
1.4 快速入门 8 6RodnQ  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 L KR,CPz  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 u#|Jl|aT  
2.2 定义布局设置 29 XKIJ6M~5k  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 !qve1H4d2  
2.4 插入input plane 35 hKeh9 Bt  
2.5 运行模拟 39 ..mz!:Zs0  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 "evV/Fg (  
3 创建一个单弯曲器件 44 M)Q+_c2*  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 @6 `@.iZ  
3.2 定义布局设置 45 C}E ea~  
3.3 创建一个弧形波导 46 D8XXm lo  
3.4 插入入射面 49 >(a_9l;q  
3.5 选择输出数据文件 53 G dY^}TJrh  
3.6 运行模拟 54 jK1! \j  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 SJ@_eir\o  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 A*;h}\n  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 LK~ 0ck7  
4.2 定义布局设置 61 (E[hl  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 [wYQP6Cyy  
4.4 插入输入面 62 IW*.B6Hw8  
4.5 运行模拟 63 JpiKZG@L  
4.6 预览最大值 65 . C?gnOq  
4.7 绘制波导 69 \zyGJyy.  
4.8 指定输出波导的路径 69 /Vc!N)  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 ? GW3E  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 Vd~k4  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 <{uIB;P  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ')<$AMy1  
5.1 定义波导材料 75 ;Yj&7k1  
5.2 定义布局设置 76 d a9 *>+[  
5.3 创建波导 76 ]uf_"D  
5.4 修改输入平面 77 aR $P}]H  
5.5 指定波导的路径 78  f;a6ux#  
5.6 运行模拟 79 VTa8.(i6v  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 9hU@VPB~  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 \SR  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 dGjvSK<1@  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 $i Tgv?.Q  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 V" 73^  
6.2 定义布局结构 89 B;Vl+}R  
6.3 绘制并定位波导 91 ]f?LQCTq<b  
6.4 生成布局脚本 95 .EQFHStr  
6.5 插入和编辑输入面 97 >sq9c/}X  
6.6 运行模拟 98 K.~U%v}  
6.7 修改布局脚本 100 mH"`46  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 ~gD]JiiA  
7 应用预定义扩散过程 104 ~Ji A  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 mHy]$Z  
7.2 定义布局设置 106 nceF4Ty  
7.3 设计波导 107 K9=_}lS@'  
7.4 设置模拟参数 108 X(9Ff=0.~  
7.5 运行模拟 110 &$[{L)D  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 gK'MUZ()  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 xB#E&}Ho  
7.8 添加一个新的轮廓 111 \ZB;K~BV&  
7.9 创建上方的线性波导 112 OoNAW<  
8 各向异性BPM 115 r{_'2Z_i  
8.1 定义材料 116 `Ii>w b  
8.2 创建轮廓 117 '`u1,h  
8.3 定义布局设置 118 YX(%jcj*  
8.4 创建线性波导 120 $oEDyC  
8.5 设置模拟参数 121 [#tW$^UD  
8.6 预览介电常数分量 122 j&9~OXYv  
8.7 创建输入面 123 )NK2uD  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 57r)&8  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 FW4 hqgE@  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 %oo&M;  
9.2 定义布局设置 130 Z:Wix|,ONS  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 #*~Uu.T  
9.4 编辑输入平面 132 RfD$@q9  
9.5 设置模拟参数 134 yY+2;`CH  
9.6 运行模拟 135 }`(k X]][  
10 电光调制器 138 `}bUf epMJ  
10.1 定义电解质材料 139 t j0vB]c  
10.2 定义电极材料 140 @tA.^k0`  
10.3 定义轮廓 141 KME #5=~  
10.4 绘制波导 144 3^\y>  
10.5 绘制电极 147 g6farLBF  
10.6 静电模拟 149 {SJLM0=Z  
10.7 电光模拟 151 c8u0\X,  
11 折射率(RI)扫描 155 y-U(`{[nM  
11.1 定义材料和通道 155 /D  q]=P  
11.2 定义布局设置 157 6!$S1z#wM  
11.3 绘制线性波导 160 }y1M0^M-$  
11.4 插入输入面 160 >Et?7@   
11.5 创建脚本 161 {:Q2Itsy  
11.6 运行模拟 163 =Y BJ7.Y  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 1\2 m'o  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 km^AX:r1  
12.1 定义材料 165 I.>LG  
12.2 创建参考轮廓 166 (R, eWWF8~  
12.3 定义布局设置 166 "~ /3  
12.4 用户自定义轮廓 167 Qmrcng}P  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 _C4^J  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 WXM_H0K  
13.1 定义材料 173 &+ IXDU  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 OjHBzrK  
13.3 定义晶圆 174 Wi[Y@  
13.4 创建器件 175 cE3co(j  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 Kk,->q<1  
13.6 定义电极区域 178 75F&s,4+  
_YY)-H  
13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 } 8svd#S+  
13.9 创建脚本 18414 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 ~ 0[K%]]  
14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 ,uw &)A  
14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 @6E[K'5c1  
14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 zb<+x(0y"  
14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 fkYQ3d,`  
14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 jC oZm(bi  
14.11 创建图以查看结果 204[attachment=110575]如有需要购买请扫码联系我,谢谢 > + SEze  
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