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2022-08-04 09:03 |
《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。 Y||yzJdC 3w
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Im 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。 f#'8"ff*1 di"C]" ; 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。 v&p,Clt-2 rny@n^F 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。 VV?]U$ 9 %D$T'K 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 )?F$-~7 "|(rVj= 《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 ov?.:M =Dh$yC-Zr
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 N8,EI^W8Z kyy0&L 目 录 t)\D 1 入门指南 4 *eHA:
A_I 1.1 OptiBPM安装及说明 4 xIS\4]F?r 1.2 OptiBPM简介 5 >W>##vK 1.3 光波导介绍 8 /d{glOk 1.4 快速入门 8 Zx}NFcn 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 xP8iz?6"V 2.1 定义MMI耦合器材料 28 :hC
{5!| 2.2 定义布局设置 29 @`w' 2.3 创建一个MMI耦合器 31 C>.]Bvg 2.4 插入input plane 35 jf$JaY 2.5 运行模拟 39 mgJShn8] 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 Am>_4 3 创建一个单弯曲器件 44 :*mA,2s 3.1 定义一个单弯曲器件 44 b}ySZlmy 3.2 定义布局设置 45 w^ixMn~nLF 3.3 创建一个弧形波导 46 ArNur~ 3.4 插入入射面 49 iifc;6 2 3.5 选择输出数据文件 53 X)`(nj 3.6 运行模拟 54 &/B2)l6a 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 Y&?|k'7 4 创建一个MMI星形耦合器 60 mr:kn0 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 8vz_~p9%j 4.2 定义布局设置 61 GOv92$e 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ddUjs8VvJ 4.4 插入输入面 62 D__lqboz 4.5 运行模拟 63 S/@dkHI' 4.6 预览最大值 65 l(h;e&9x 4.7 绘制波导 69 1_Dn?G^H 4.8 指定输出波导的路径 69 Ck ~V5 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 }4bB7,j 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 .\z|Fr 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 _Vdb? 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ^>,<*p 5.1 定义波导材料 75 Nb^zkg 5.2 定义布局设置 76 c[wQJc 5.3 创建波导 76 D%c7JK 5.4 修改输入平面 77 p/\$P= 5.5 指定波导的路径 78 7h9 fQ&y 5.6 运行模拟 79 XBfia j 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 !.;xt L 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 xZ9}8*Q&: 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 Vu|Br 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 dO 1-c` 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 m
wRLzN 6.2 定义布局结构 89 l5\B2 +}7 6.3 绘制并定位波导 91 ^7ea6G" 6.4 生成布局脚本 95 EzD
-1sJ 6.5 插入和编辑输入面 97 ,?0-=o 6.6 运行模拟 98 V e$5w}a4 6.7 修改布局脚本 100 }}sRTW 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 Dyouk+08x 7 应用预定义扩散过程 104 ,6EZb[;g^ 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 U}RS*7` 7.2 定义布局设置 106 ~uhyROO,G" 7.3 设计波导 107 D&z'tf5 7.4 设置模拟参数 108 t6<sNzF& 7.5 运行模拟 110 Y^c,mK^ 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 YA^wUx 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 66^1&D" 7.8 添加一个新的轮廓 111 E&iWtwkz 7.9 创建上方的线性波导 112 =BqaGXr 8 各向异性BPM 115 F$6])F 8.1 定义材料 116 9z|>roNe 8.2 创建轮廓 117 g9([3pV, 8.3 定义布局设置 118 pU:C=hq4 8.4 创建线性波导 120 fncwe ';? 8.5 设置模拟参数 121 7kX7\[zN 8.6 预览介电常数分量 122 7'{Yz 8.7 创建输入面 123 -KIVnV=&m 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 D)O6|DiO 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 siss_1J 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 q5I4'6NF 9.2 定义布局设置 130 &-8-xw#. 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 os(Jr!p_= 9.4 编辑输入平面 132 So)KI_M 9.5 设置模拟参数 134 +%Bf
y4F6 9.6 运行模拟 135 +9Hk+. 10 电光调制器 138 k@t,[ 10.1 定义电解质材料 139 Kc9mI>u H 10.2 定义电极材料 140 9?}rpA`P 10.3 定义轮廓 141 *0&i'0> 10.4 绘制波导 144 (1elF) 10.5 绘制电极 147 "#\bQf} 10.6 静电模拟 149 $^NWzc 10.7 电光模拟 151 l9ifUhe 11 折射率(RI)扫描 155 {o5K?Pb 11.1 定义材料和通道 155 'a-5UTT 11.2 定义布局设置 157 pZ_FVID 11.3 绘制线性波导 160 :|m~<'g 11.4 插入输入面 160 Z z;<P 11.5 创建脚本 161 *v:,rh 11.6 运行模拟 163 ?^yh5 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 5cNzG4z 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 /[0 /8f6 12.1 定义材料 165 }d~FTre 12.2 创建参考轮廓 166 rt@-Pw!B 12.3 定义布局设置 166 @rK>yPhf 12.4 用户自定义轮廓 167 "mP*}VF 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 ,[ J'!NC1 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 >h!.Gj 13.1 定义材料 173 ILr6W@o5A 13.2 创建钛扩散轮廓 173 Q5Ghki 13.3 定义晶圆 174 ,5<`+w#a 13.4 创建器件 175 C(t6;&H 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 h-_0 A] 13.6 定义电极区域 178 rCSG@D. [attachment=113857]了解详情可以加我微信 bhm~Ii ,Y\4xg*`
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