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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。 fh66Gn, [w-#
!X2y 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。 6ZwQ/~7H T!pA$eE 通过OptiBPM,科研人员可以同时观察近场分布(包含幅度、相位等),检测辐射以及方向场(Guided Field)。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率,减小风险并降低整体研发产品成本。 @*uZ+$ E(z|LS*3 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。 "Er8RUJA aI|X~b 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。 In;P33'p i7rk%q 《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 a1ps'^Qhh (WP^}V5
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 Su[(IMw B/mfm 7 目 录 {%RwZ'
1 入门指南 4 ~$rSy|19 1.1 OptiBPM安装及说明 4 _;/+8= 1.2 OptiBPM简介 5 ]GsI|se 1.3 光波导介绍 8 <]_[o:nOP 1.4 快速入门 8 90-s@a3B-j 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 ]3Ibl^J 2.1 定义MMI耦合器材料 28 *(XGNp[0 2.2 定义布局设置 29 g&Uu~;jq] 2.3 创建一个MMI耦合器 31 bA'N2~., 2.4 插入input plane 35 yigq#h^ 2.5 运行模拟 39 ^4p$@5zH 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 :22wq{ 3 创建一个单弯曲器件 44 ah(k!0PV 3.1 定义一个单弯曲器件 44 cxFyN;7 3.2 定义布局设置 45 ccx0aC3@I 3.3 创建一个弧形波导 46 16nU`TN 3.4 插入入射面 49 ;!7M<T$& 3.5 选择输出数据文件 53 ~BE=z: 3.6 运行模拟 54 ,Ij/
^EC} 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 r gi4> 4 创建一个MMI星形耦合器 60 *+00 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 W59 xe&l 4.2 定义布局设置 61 g5x>}@ONq7 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 7j(gW 4.4 插入输入面 62 MUCes3YJH 4.5 运行模拟 63 w4&\-S# 4.6 预览最大值 65 SLH;iqPT 4.7 绘制波导 69 Bt1v7M 4.8 指定输出波导的路径 69 /^gu&xnS 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 "`4M4`' 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 J$T(p% 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 )(c%QWz 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 5`i+aH( 5.1 定义波导材料 75 ?iamo.0zN 5.2 定义布局设置 76 \JCpwNT{P 5.3 创建波导 76 nQg_1+ 5.4 修改输入平面 77 M~y}0Ik 5.5 指定波导的路径 78 g:6`1C 5.6 运行模拟 79 {h.j6 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 x cZF_elt7 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 ; 3sjTqD 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 )t:8;;W@Ir 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 w6-<HPW<S 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 F[)tg#}@G 6.2 定义布局结构 89 T&:~= 6.3 绘制并定位波导 91 PeLzZ'$D 6.4 生成布局脚本 95 t\v~ A0 6.5 插入和编辑输入面 97 uU-1;m#N? 6.6 运行模拟 98 Bo'v!bI7 6.7 修改布局脚本 100 r029E- 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 ZqjLZ9?q 7 应用预定义扩散过程 104 &]A0=h2{P* 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 Ka%#RNW 7.2 定义布局设置 106 8KKhD$ 7.3 设计波导 107 )M"xCO3a 7.4 设置模拟参数 108 !-&;t7R 7.5 运行模拟 110 xX Dj4j, 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 4AF.KX7 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 m9-=Y{&/ 7.8 添加一个新的轮廓 111 g+(Y)9h& 7.9 创建上方的线性波导 112 U8,pe;/ln` 8 各向异性BPM 115 (rq(y$N 8.1 定义材料 116 ,e
GF~ 8.2 创建轮廓 117 @%fL*^yr;C 8.3 定义布局设置 118 \6aisK 8.4 创建线性波导 120 _?eT[!oO8 8.5 设置模拟参数 121 k[f_7lJ2 8.6 预览介电常数分量 122 XK)0Mt\ 8.7 创建输入面 123 A!}Ps"Z 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ocZ^rqo2w 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 HXkXDX9&'. 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 M 5`hMfg 9.2 定义布局设置 130 2lqy <o 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 Ue"pNjd| 9.4 编辑输入平面 132 0\!v{A>
I' 9.5 设置模拟参数 134 @18}'k 9.6 运行模拟 135 ySF^^X$J 10 电光调制器 138 ktp<o.f[ 10.1 定义电解质材料 139 Q-1Xgw! 10.2 定义电极材料 140 bU/YU0ZIT 10.3 定义轮廓 141 NYzBfL
x 10.4 绘制波导 144 zw iS%-F 10.5 绘制电极 147 "z_},TCy 10.6 静电模拟 149 QFgKEUNgl 10.7 电光模拟 151 "98j-L=F+ 11 折射率(RI)扫描 155 . lNf.x#u 11.1 定义材料和通道 155 P'*Fd3B#A= 11.2 定义布局设置 157 H?V
b 11.3 绘制线性波导 160 o%0To{MAF- 11.4 插入输入面 160 da@W6Ov x 11.5 创建脚本 161 _6g(C_m'T? 11.6 运行模拟 163 _~S[ 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 @Y}G,i 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 jvo^I$|2h 12.1 定义材料 165 JY~CMR5#.O 12.2 创建参考轮廓 166 'ud[#@2 12.3 定义布局设置 166 *.Z~f"SZy* 12.4 用户自定义轮廓 167 0sB[]E|7[s 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 D_`NCnYG 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 ~=|QPO(d 13.1 定义材料 173 bfy= 13.2 创建钛扩散轮廓 173 w6pXF5ur> 13.3 定义晶圆 174 i?7?I 13.4 创建器件 175 S,Tc\} 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 }<*KM)% 13.6 定义电极区域 178 cH+ ~|3 [attachment=113857]了解详情可以加我微信 *dPbV.HCl {faIyKtW
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