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2022-04-29 09:16 |
OptiBPM入门教程
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。 fN0bIE
Y -,/3"}<^78 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。 e;;):\p4 HZuiVW8 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。 0h:G4 B<+pg 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。 &>V/X{>$`K \kk!Dz*H 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 F8 ?uQP8 +',^((o 《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 ?C~X@sq nFj-<!
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 Q,n4i@E fwH`}<o 目 录 ;24'f-Eri 1 入门指南 4 yXXvs'$R \ 1.1 OptiBPM安装及说明 4 k)i"tpw 1.2 OptiBPM简介 5
Ft$^x-d 1.3 光波导介绍 8 v\'rXy 1.4 快速入门 8 !Z-9tYO 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 W[GQ[h 2.1 定义MMI耦合器材料 28 u&tFb]1@) 2.2 定义布局设置 29 ,wlbIl~ 2.3 创建一个MMI耦合器 31 [NZ-WU&&LP 2.4 插入input plane 35 }
m6\C5 2.5 运行模拟 39 +h|K[=l\ 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 &
L3UlL 3 创建一个单弯曲器件 44 i[8NO$tN1) 3.1 定义一个单弯曲器件 44 IyT?-R 3.2 定义布局设置 45 <g*.p@o 3.3 创建一个弧形波导 46 ?n&$m 3.4 插入入射面 49 h*G#<M 3.5 选择输出数据文件 53 hMz&JJ&B 3.6 运行模拟 54 s{cKBau 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 joY1(Y 4 创建一个MMI星形耦合器 60 K Ka c6Zj 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 E;xMPK$ 4.2 定义布局设置 61 u2\+?`Ox 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 KCl &H 4.4 插入输入面 62 PK_Fx';ke^ 4.5 运行模拟 63 Ogd8!'\ 4.6 预览最大值 65 l`G(O$ct 4.7 绘制波导 69 9E^~#j@Zr 4.8 指定输出波导的路径 69 [4ee <J 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 9ptZVv=O 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 yS+(< 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 %8a=mQl1^ 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 W\'Nv/L 5.1 定义波导材料 75 db<q-u 5.2 定义布局设置 76 jzMhJ 5.3 创建波导 76 WBy[m ?d 5.4 修改输入平面 77 @T5YsX]qb7 5.5 指定波导的路径 78 .r7D)xNa@ 5.6 运行模拟 79 >kt~vJI 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 Y:rJK|m 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 hTDV!B-_( 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 ?_8%h`z 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 &3WkH W 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 s c5\( b 6.2 定义布局结构 89 xQX<w\s 6.3 绘制并定位波导 91 *&(2`#C; 6.4 生成布局脚本 95 T=^jCH & 6.5 插入和编辑输入面 97 ^=Q8]W_* 6.6 运行模拟 98 :m]/u( /N 6.7 修改布局脚本 100 zjea4>!A2 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 h -Tsi:%b 7 应用预定义扩散过程 104 mVa?aWpez 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 1% asx'^ 7.2 定义布局设置 106 D&4u63^ 7.3 设计波导 107 k& WS$R?u 7.4 设置模拟参数 108 #-}kG" 7.5 运行模拟 110 w'!ECm>*` 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 u82h6s<'W 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 iJ,M-GHK 7.8 添加一个新的轮廓 111 dFdlB`L 7.9 创建上方的线性波导 112 +ylxezc 8 各向异性BPM 115 1RCXc>}/ 8.1 定义材料 116 a3Z:C!|O' 8.2 创建轮廓 117 umZlIH[7 8.3 定义布局设置 118 ?@3#c 8.4 创建线性波导 120 @c6"RHG9 8.5 设置模拟参数 121 I/mvQxp 8.6 预览介电常数分量 122 j#7wyi5q 8.7 创建输入面 123 i:V0fBR[> 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 yJF 2 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 "|(rVj= 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 {9h`$e= 9.2 定义布局设置 130 UN-T^ 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 >]:N?[Y_~} 9.4 编辑输入平面 132 h9w@oRp`~ 9.5 设置模拟参数 134 BO?mQu~ 9.6 运行模拟 135 mGt\7&` 10 电光调制器 138 [B}1z 10.1 定义电解质材料 139 ;%BhhmR)[ 10.2 定义电极材料 140 bc
`UA 10.3 定义轮廓 141 K?5B>dv@A 10.4 绘制波导 144 ;[;)P tFz\ 10.5 绘制电极 147 ,Adus M 10.6 静电模拟 149 u^}7Vs
. 10.7 电光模拟 151 -@YVe:$%b 11 折射率(RI)扫描 155 //#xK D 11.1 定义材料和通道 155 8|w5QvCU?3 11.2 定义布局设置 157 Gojl0? 11.3 绘制线性波导 160 kb/|;! 11.4 插入输入面 160 )9;(>cdl 11.5 创建脚本 161 v(qV\:s}m 11.6 运行模拟 163 66I|0_ 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 +CsI,Uf4* 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 g2+l@$W 12.1 定义材料 165 RY\{=f 12.2 创建参考轮廓 166 ExNj|* 12.3 定义布局设置 166 _ff=B 12.4 用户自定义轮廓 167 a/`c ef 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 6Y;Y}E 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 c'4>D,?1 13.1 定义材料 173 * \=2KIF' 13.2 创建钛扩散轮廓 173 kV*y_5g 13.3 定义晶圆 174 3S[w' 13.4 创建器件 175 03X<x| 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 M[:O( 13.6 定义电极区域 178 YH/S2 D [attachment=112251]具体情况请扫码联系 AzHIp^ {toyQ)C7
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