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infotek 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。 vTL/% SJ8  
BQs\!~Ux2  
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。 /fU -0a8  
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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。 U_Q;WPJ  
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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。 B$S@xD $  
H;ujB \+  
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。 X0]$Ovq(l  
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《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 A-rj: k!  
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上海讯技光电科技有限公司
2021年4月 0;]VTz?P  
Y@ vC!C  
目 录
@xk;]H80  
1 入门指南 4 mXyg\5  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 j9-.bGtm?.  
1.2 OptiBPM简介 5 u<+"#.[2v~  
1.3 光波导介绍 8 =-qYp0sVP  
1.4 快速入门 8 1 qp"D_h  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 5X uQQ!`  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 kxmsrQ>av  
2.2 定义布局设置 29 <q&i"[^M  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 kv2 H3O  
2.4 插入input plane 35 c6iFha;db  
2.5 运行模拟 39 &!FI!T -WH  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 ]LMtZUz  
3 创建一个单弯曲器件 44 qca=a }  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 4H{$zMq8  
3.2 定义布局设置 45 8N3rYx;d~  
3.3 创建一个弧形波导 46 (UTA3Db  
3.4 插入入射面 49 Qo*OC 9E`  
3.5 选择输出数据文件 53 l%qh^0  
3.6 运行模拟 54 EoS6t  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 +6n\5+5  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 n]>L"D,  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 ( efxw  
4.2 定义布局设置 61 k,ezB+  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 m\_v{1g  
4.4 插入输入面 62 p<y \ ^a  
4.5 运行模拟 63 Qtt3;5m  
4.6 预览最大值 65 n;QFy5HB8  
4.7 绘制波导 69 .&h|r>*|J  
4.8 指定输出波导的路径 69 L[U?{  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 B3I0H6O  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 O(:/ &`)  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 M<SVH_  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 y(Em+YTD  
5.1 定义波导材料 75 G'wyH[ d/  
5.2 定义布局设置 76 Dv4 H^  
5.3 创建波导 76 /03?(n= 3  
5.4 修改输入平面 77 7&(h_}Z  
5.5 指定波导的路径 78 4E$d"D5]>p  
5.6 运行模拟 79 o@ L '|#e  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 JZJb&q){  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 AE Abny q  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 *@W B aN+  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 &G?w*w_n  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 *q@3yB}  
6.2 定义布局结构 89 OU*skc>  
6.3 绘制并定位波导 91 }|nEbM]#  
6.4 生成布局脚本 95 oq,*@5xV2  
6.5 插入和编辑输入面 97 Oe;1f#` 5  
6.6 运行模拟 98 `9A`pC  
6.7 修改布局脚本 100 r&~]6 U  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 /XdLdA!v  
7 应用预定义扩散过程 104 MOm+t]vq1  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 P!{J28dj  
7.2 定义布局设置 106 1k{H,p7  
7.3 设计波导 107 //bQD>NBO  
7.4 设置模拟参数 108 Yqv!ZJ6  
7.5 运行模拟 110 iEbW[sX[ 4  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 UgOhx- 8  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 G{zxP%[E  
7.8 添加一个新的轮廓 111 Dw,LB>Eq,  
7.9 创建上方的线性波导 112 sXY{g0%  
8 各向异性BPM 115 H)Z$j&S{  
8.1 定义材料 116 m]}EVa_I`/  
8.2 创建轮廓 117 .Vs|&c2im  
8.3 定义布局设置 118 PeSTUR&  
8.4 创建线性波导 120 7UUu1"|a|  
8.5 设置模拟参数 121 Vygh|UEo  
8.6 预览介电常数分量 122 #fXy4iL l  
8.7 创建输入面 123 Pu'lp O  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 SjcX|=S  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 :zpT Gk8Z  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 j_b/66JyN  
9.2 定义布局设置 130 4I.)>+8V  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 x6vkd%fCj  
9.4 编辑输入平面 132 ('.I)n  
9.5 设置模拟参数 134 QHtN_Q_F  
9.6 运行模拟 135 sGa "  
10 电光调制器 138 <1`MjP*w  
10.1 定义电解质材料 139 |:`)sx3@#  
10.2 定义电极材料 140 ciW;sK8  
10.3 定义轮廓 141 <Rz[G+0S=  
10.4 绘制波导 144 1\/~>  
10.5 绘制电极 147 nd5.Py$  
10.6 静电模拟 149 9MbF:  
10.7 电光模拟 151 x$pz(Q&v  
11 折射率(RI)扫描 155 <d{>[R)  
11.1 定义材料和通道 155 ~$1g"jIw  
11.2 定义布局设置 157 8rNf4]5@X(  
11.3 绘制线性波导 160 %PPkT]~\  
11.4 插入输入面 160 !HXyvyDN  
11.5 创建脚本 161 _J,*0~O$  
11.6 运行模拟 163 6 I43a1[s  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ;h#Q!M&e#  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 DP!8c  
12.1 定义材料 165 ~ x J#NC+  
12.2 创建参考轮廓 166 Z'd]oNF  
12.3 定义布局设置 166 D"{%[;J  
12.4 用户自定义轮廓 167 ~SXqhX-`  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 vpdT2/F  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 VI.Cmw~S  
13.1 定义材料 173 &0+Ba[Z ^  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 )H&ZHaO,_  
13.3 定义晶圆 174 +Edq4QYwR  
13.4 创建器件 175 _# &_`bZH  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ?` 2z8uD/  
13.6 定义电极区域 178 K'[kl'  
[attachment=112251]具体情况请扫码联系 -JclEp  
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