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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。 ^yH!IRRAq c[]_gUp8 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。 U@+
@Mc <v;;:RB6c 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。 FL!W oTB $X_JUzb 本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法,旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 gK/mm\K@ ZSq7>} 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。
#|fa/kb~ R6HMi#eF 《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 &~U!X~PpB |du@iA]dP
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 O(;K]8 *@fR36 目 录 > 4ex:Z 1 入门指南 4 T;jp2 # 1.1 OptiBPM安装及说明 4 lk{ 1.2 OptiBPM简介 5 6\ /x 1.3 光波导介绍 8 <`*}$Zh 1.4 快速入门 8 S (](C 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 />;1 } 2.1 定义MMI耦合器材料 28 w#eD5y~'oo 2.2 定义布局设置 29 Ed ,`1+ 2.3 创建一个MMI耦合器 31 Tx?,]c,(u 2.4 插入input plane 35 v!?bEM3D 2.5 运行模拟 39 ~\`lbGJ7? 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 -frmvNJ F 3 创建一个单弯曲器件 44 . $uvQpyh 3.1 定义一个单弯曲器件 44 5R}Qp<D[^ 3.2 定义布局设置 45 ')t
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3.3 创建一个弧形波导 46 emOd<C1A 3.4 插入入射面 49 ?F20\D\V 3.5 选择输出数据文件 53 '/U[ ui0{ 3.6 运行模拟 54 T!5m'Q. 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 Xu`c_ 4 创建一个MMI星形耦合器 60 Zpg/T K 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 xy$73K6 4.2 定义布局设置 61 4>nY't;0 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 C%d\DuJ5'~ 4.4 插入输入面 62 9{|JmgO! 4.5 运行模拟 63 9Y!N\-x` 4.6 预览最大值 65 yjUZ40Dq 4.7 绘制波导 69 ,80qwN, 4.8 指定输出波导的路径 69 By {zX,6' 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 ;LE4U OK 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 PVHJIB 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 ia
1Sf3 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 Nq1la8oQ3 5.1 定义波导材料 75 zb.^ _A 5.2 定义布局设置 76 =; Gw=m( 5.3 创建波导 76 ,d n9tY3 5.4 修改输入平面 77 gRv5l3k 5.5 指定波导的路径 78 R06L4,/b 5.6 运行模拟 79 J$ 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 z+I'N4*^ 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 ZC 7R f 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 /!;oO_U:# 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 <+ UEM~) 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 _#@n^c 6.2 定义布局结构 89 _@9[c9bO 6.3 绘制并定位波导 91 3~Od2nk(x 6.4 生成布局脚本 95 >Jh*S`e 6.5 插入和编辑输入面 97 Q\Dx/?g!vx 6.6 运行模拟 98 b"n8~Vd 6.7 修改布局脚本 100 D/)wg$MI 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 e5G)83[= 7 应用预定义扩散过程 104 HE58A.Q& 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 <WFA3 7.2 定义布局设置 106 0+MNu8t 7.3 设计波导 107 q/U(j&8W{ 7.4 设置模拟参数 108 [xzgk[>5 7.5 运行模拟 110 OE' ?3S 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 C(zgBk 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 85CH%
I# 7.8 添加一个新的轮廓 111 G2
A#&86J{ 7.9 创建上方的线性波导 112 TI4#A E 8 各向异性BPM 115 %B?@le+% 8.1 定义材料 116 -&4>>h9_ 8.2 创建轮廓 117 #HFB*> 8.3 定义布局设置 118 ;6S,|rC] 8.4 创建线性波导 120 ]-[M&i=+& 8.5 设置模拟参数 121 8*7t1$ 8.6 预览介电常数分量 122 G165grGFd 8.7 创建输入面 123 8G$ %DZ $ 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 \7rAQ[\#V 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 d: D`rpcC 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 3FRz&FS:j 9.2 定义布局设置 130 ]<b$k 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 D. d( D: 9.4 编辑输入平面 132 S_; 5mb+b 9.5 设置模拟参数 134 _8t5rF 9.6 运行模拟 135 !5,>[^y3 10 电光调制器 138 R_9 &V!fl 10.1 定义电解质材料 139 .{+KKa $@G 10.2 定义电极材料 140 3ARvSz@5 10.3 定义轮廓 141 Z]?Tx2|7 10.4 绘制波导 144 HYVSi3[ 10.5 绘制电极 147 ?bFP'. 10.6 静电模拟 149 %smQ`u| 10.7 电光模拟 151 s18o,Zs' 11 折射率(RI)扫描 155 +;z^qn 11.1 定义材料和通道 155 kc*zP= 11.2 定义布局设置 157 wEju`0#; 11.3 绘制线性波导 160 GX2aV6} 11.4 插入输入面 160 <Z{pjJ/ 11.5 创建脚本 161 eC%uu 11.6 运行模拟 163 WM y97*L< 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 6oTWW@ 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 6,C2PR_+ 12.1 定义材料 165 be&5vl 12.2 创建参考轮廓 166 -s~6FrKy 12.3 定义布局设置 166 x)evjX=q 12.4 用户自定义轮廓 167 ]vj.s/F~ 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 b-*3]gB 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 1.S7MSpTV 13.1 定义材料 173 Xjb 4dip 13.2 创建钛扩散轮廓 173 +'fy%/ 13.3 定义晶圆 174 5zk<s`h 13.4 创建器件 175 }f
rij1/G 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 l^`& Tnzv 13.6 定义电极区域 178 fZQL!j4 [attachment=112251]具体情况请扫码联系 t<~WDI|AN EY~b,MIL4
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