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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。 cV^r_E\m &j=FxF9o 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。 eaLR-+vEB D>Ij 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。 z }?*1c v:/+OzY 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。 pFE&`T@ < yQ$Q{,S9 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 CB V(H$d 6&,n\EXF 《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 tF lLKziU Ja1[vO"YgP
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 .quui\I3 fKEZlrw 目 录 n-ZOe]3 1 入门指南 4 MR4e.+#E 1.1 OptiBPM安装及说明 4 'Mp8!9=& 1.2 OptiBPM简介 5 yTt,/+I%gJ 1.3 光波导介绍 8 JF{yhx,+p 1.4 快速入门 8 2I:x) 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 Tx+!D'> 2.1 定义MMI耦合器材料 28 aC$-riP,?' 2.2 定义布局设置 29 RNa59b 2.3 创建一个MMI耦合器 31 %DyukUJ 2.4 插入input plane 35 aqL#g18 2.5 运行模拟 39 mEK0ID\ 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 hG1\ 3 创建一个单弯曲器件 44 NMaZ+g!t( 3.1 定义一个单弯曲器件 44 OYnxEdo7 3.2 定义布局设置 45 ^(}D 3.3 创建一个弧形波导 46 Z8vMVo 3.4 插入入射面 49 BhAWIH8@C 3.5 选择输出数据文件 53 n*(9:y=l1 3.6 运行模拟 54 ;/-v4 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 V2Iqk]V%y 4 创建一个MMI星形耦合器 60 q47>RWMh% 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 7Iz%Jty 4.2 定义布局设置 61 1P8XVI' 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 7TDt2:;] 4.4 插入输入面 62 WG~|sLg 4.5 运行模拟 63 C8^h`B9z&I 4.6 预览最大值 65 ,=TY:U;? 4.7 绘制波导 69 2EO WbN}M 4.8 指定输出波导的路径 69 \\ZR~f!< 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 a7$]"
T 7 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 ]o!rK< 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 :? uUh 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 hk5[ N= 5.1 定义波导材料 75 RN,5>.w 5.2 定义布局设置 76 u92);1R 5.3 创建波导 76 +,;"?j6<p 5.4 修改输入平面 77 c:*[HO\ 5.5 指定波导的路径 78 `(- nSQ 5.6 运行模拟 79 cd&^ vQL8 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 Gy;>.:n 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 W;Pdbf" 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 !O*'mX 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 7LFJi@*8 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 J\@ r~x5G 6.2 定义布局结构 89 a *hWODYn 6.3 绘制并定位波导 91 `s )-
lI 6.4 生成布局脚本 95 j . "L= 6.5 插入和编辑输入面 97 g3 6:OK" 6.6 运行模拟 98 Ru&>8Ln0 6.7 修改布局脚本 100 )a7nr<)aU 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 KF .O>c87& 7 应用预定义扩散过程 104 I ~U1vtgp 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 :CeK
'A\ 7.2 定义布局设置 106 K'6NW:zp~ 7.3 设计波导 107 xmM!SY> 7.4 设置模拟参数 108 9mmkFaBQ 7.5 运行模拟 110 4 ZUTF3 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 U}yq*$N 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 ~|:U"w\[= 7.8 添加一个新的轮廓 111 L2sUh+'| 7.9 创建上方的线性波导 112 "^froQ{"T 8 各向异性BPM 115 aAbK{=/y_! 8.1 定义材料 116 K]{x0A 8.2 创建轮廓 117 jW8,}Xs 8.3 定义布局设置 118 Yy 8?X9r. 8.4 创建线性波导 120 x]Pp|rHj 8.5 设置模拟参数 121 w *pTK + 8.6 预览介电常数分量 122 ;_K3/: 8.7 创建输入面 123 UR|Au'iu 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 & FpoMW 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 R9&3QRW| 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 3LkcK1x. 9.2 定义布局设置 130 t?aOZps 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 !,cLc}a 9.4 编辑输入平面 132 d :vuRK4+ 9.5 设置模拟参数 134 tH)fu%:p 9.6 运行模拟 135 u*S-Pji,x 10 电光调制器 138 {aVRvZH4 10.1 定义电解质材料 139 @ *<`*W 10.2 定义电极材料 140 +^ cjdH* 10.3 定义轮廓 141 L%`MoTpKq 10.4 绘制波导 144 jhJ'fI 10.5 绘制电极 147 RxYC]R^78 10.6 静电模拟 149 W%wc@.P 10.7 电光模拟 151 9_b_O T 11 折射率(RI)扫描 155 3sK^
( 11.1 定义材料和通道 155 fq[1 |Q 11.2 定义布局设置 157 ] :SbvsPm 11.3 绘制线性波导 160 m S4N%Q 11.4 插入输入面 160 47=YP0r?>T 11.5 创建脚本 161 xG1(vn83gq 11.6 运行模拟 163 M{jJ>S{g 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 s/0bXM$^ 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 RxA:>yOPn 12.1 定义材料 165 rU
|% 12.2 创建参考轮廓 166 0F%/R^mw 12.3 定义布局设置 166 j0~dJ# 12.4 用户自定义轮廓 167 +Ym#!" 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 UlMc8 z 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 RgD %pNhI 13.1 定义材料 173 4[
*G 13.2 创建钛扩散轮廓 173 2w;Cw~<=d 13.3 定义晶圆 174 A
D%9;KQ8 13.4 创建器件 175 _oE 7< 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 F|&%Z(@a 13.6 定义电极区域 178 M%#F"^8v [attachment=113857]了解详情可以加我微信 iLO,XW?d
v pM-mZ/?
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