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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。 C\y[&egww -)p@BtMS 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。 t-'I`I Tnf&pu#5 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。 yZ?xt'tn d#E(~t(^ 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。 ?$UH9T9) =s`XZkh 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 F(J\ctha u
wH)$Pl 《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 &\JK%X.Jlt wYZy e^7
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 p^T&jE8])# /7c2OI=\ 目 录 )C'G2RV 1 入门指南 4 vEu
Ka<5 1.1 OptiBPM安装及说明 4 -L+\y\F 1.2 OptiBPM简介 5 E%-Pyg* 1.3 光波导介绍 8 R1II k 1.4 快速入门 8 _Ngx$ 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 hfJrQhmE 2.1 定义MMI耦合器材料 28 ~sZqa+jB0 2.2 定义布局设置 29 );0<Odw%. 2.3 创建一个MMI耦合器 31 GwTT+ 2.4 插入input plane 35 D-'i G%)kA 2.5 运行模拟 39 *!._Ais,\ 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 99\{! W 3 创建一个单弯曲器件 44 I8%d;G~ 3.1 定义一个单弯曲器件 44 ^>3tYg&7 3.2 定义布局设置 45 5x:Ift
* 3.3 创建一个弧形波导 46 lc\>DH\n6 3.4 插入入射面 49 i}.{m Et 3.5 选择输出数据文件 53 5W*7qD[m 3.6 运行模拟 54 pem3G5
`g= 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 ZC3tbhV 4 创建一个MMI星形耦合器 60 b=6MFPbg 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 LXBbz;vYl 4.2 定义布局设置 61 uPa/,"p 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 clh3 4.4 插入输入面 62 p:DL:^zx 4.5 运行模拟 63 Mfnlue]( 4.6 预览最大值 65 FZ[@])B 4.7 绘制波导 69 jA20c(O 4.8 指定输出波导的路径 69 xI=}z 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 u5xU)l3 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 o0zc}mm 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 B'WCN&N 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 8QkWgd7y 5.1 定义波导材料 75 sN}s61 5.2 定义布局设置 76 tQNk=}VR7r 5.3 创建波导 76 -@EBbM& 5.4 修改输入平面 77 .8u$z`j 5.5 指定波导的路径 78 8@Egy%_ 5.6 运行模拟 79 oUW)H 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 Nrab*K(][ 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 ek<PISlci 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 zWCW: dI 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 r1[E{Tpz 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 U%mkhWn 6.2 定义布局结构 89 F/Rng'l 6.3 绘制并定位波导 91 &{-oA_@ 6.4 生成布局脚本 95 LK'S)Jk 6.5 插入和编辑输入面 97 6vD]@AF 6.6 运行模拟 98 tnQR< 6.7 修改布局脚本 100 5}.,"Fbr 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 p9FA_(`^ 7 应用预定义扩散过程 104 R&u)=~O\5 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 wx]+*Lzz 7.2 定义布局设置 106 J6@(X8w{j 7.3 设计波导 107 oj,HJH+ 7.4 设置模拟参数 108 4*p_s8> > 7.5 运行模拟 110 5 {T9* 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 J8sJ~FnUj 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 KKeb ioW 7.8 添加一个新的轮廓 111 Bi9
N 7.9 创建上方的线性波导 112 H(5S Kv5 8 各向异性BPM 115 ]p4`7@@)* 8.1 定义材料 116 aGq_hP 8.2 创建轮廓 117 E%wV 8.3 定义布局设置 118 TIK/ %T 8.4 创建线性波导 120 ,XWay%8{E 8.5 设置模拟参数 121 aH5t.x79b 8.6 预览介电常数分量 122 *6 z'+' 8.7 创建输入面 123 :wv
:#EaH 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ^]#Ptoz^(l 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 xh+AZ3 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 Lu8%qcC 9.2 定义布局设置 130 &.cGj@1!J 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 Ct =E;v7} 9.4 编辑输入平面 132 IEno.i\ 9.5 设置模拟参数 134 )V[w:= * 9.6 运行模拟 135 c t2_N 10 电光调制器 138 0UM@L
}L 10.1 定义电解质材料 139 ++J Bbuzj! 10.2 定义电极材料 140 hQg,#r(JE4 10.3 定义轮廓 141 ~cO?S2!W 10.4 绘制波导 144 ])Q9=?Sd} 10.5 绘制电极 147 ?YkO+?}+ 10.6 静电模拟 149 _g^K$+F'} 10.7 电光模拟 151 h@PMCmf_ 11 折射率(RI)扫描 155 3oppV_^JdT 11.1 定义材料和通道 155 uZqu xu. 11.2 定义布局设置 157 ~,1-$#R 11.3 绘制线性波导 160 <eud#v 11.4 插入输入面 160 :|3"H&FWK 11.5 创建脚本 161 M\Uc;:) H 11.6 运行模拟 163 uJ|5Ve 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 >+A1 V[ 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 ^td!g1"< 12.1 定义材料 165 dN$D6* 12.2 创建参考轮廓 166 |*]X\UE 12.3 定义布局设置 166 J-eA,9J 12.4 用户自定义轮廓 167 *hk{q/*Qw 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 #whO2Mv 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 &P,4EaC9; 13.1 定义材料 173 ~L\( /[ 13.2 创建钛扩散轮廓 173 !~|"LA!jn 13.3 定义晶圆 174 ySr091Q 13.4 创建器件 175 0btmao- 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 oSu|Yn 13.6 定义电极区域 178 32iWYN [attachment=113857]了解详情可以加我微信 m5'__< <M=W)2D7
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