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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。 As#/ln$nE pkA(\0E8 OptiBPM是基于光束传输算法(BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM)来模拟光通过任意波导介质(各向同性与各向异性)。并可使用合适的数值方法,如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI,来进行计算,计算过程中可以使用合适的边界条件,如TBC和PML边界条件,以完成整个波导结构的仿真和分析,获得任意位置处的电磁场分布。 4f,%@s)zn S3/Z]?o 通过OptiBPM,科研人员可以同时观察近场分布(包含幅度、相位等),检测辐射以及方向场(Guided Field)。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率,减小风险并降低整体研发产品成本。 }/.b@`Dh; 8DlRD$_:& 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。 }j#c#''i HG})VPBa 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。 )XD$YI g*:f#u5 《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 /57)y_ \ sX=_|<[
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 Q<Th*t locf6%2g~ 目 录 ?|we.{ 1 入门指南 4 6imQjtI 1.1 OptiBPM安装及说明 4 +Tp>3Jh2 1.2 OptiBPM简介 5 jQ?6I1o 1.3 光波导介绍 8 W6uz
G 1.4 快速入门 8 \RyW#[( 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 1x4{~g\ 2.1 定义MMI耦合器材料 28 yi3Cd@t({{ 2.2 定义布局设置 29 '${xZrzmt 2.3 创建一个MMI耦合器 31 ^Zw1X6C5~ 2.4 插入input plane 35 FDO$(& 2.5 运行模拟 39 1C\[n(9 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 ?e!mv}B_ 3 创建一个单弯曲器件 44 OX)[?1m8 3.1 定义一个单弯曲器件 44 @,v.Y6Ge 3.2 定义布局设置 45 o%=OBTh_ 3.3 创建一个弧形波导 46 xD<:'-ri> 3.4 插入入射面 49 YXhxzH hPd 3.5 选择输出数据文件 53 Q+'QJ7fw'| 3.6 运行模拟 54 8;]U:tv 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 %,G0)t 4 创建一个MMI星形耦合器 60 {kgV3 [%> 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 (Y%pk76d 4.2 定义布局设置 61 J(\f(jh/ 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 sKI{AHJ?X 4.4 插入输入面 62 p+bT{: 4.5 运行模拟 63 -5t.1/ 4.6 预览最大值 65 7ClN-/4 4.7 绘制波导 69 aI:G(C?jm 4.8 指定输出波导的路径 69 YYUWBnf30G 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 E)w^odwMU 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 V/}g'_E 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 8 P=z"y 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 Dy_Za.N2 5.1 定义波导材料 75 !B &%!06 5.2 定义布局设置 76
&(Ot(. 5.3 创建波导 76 ?oX.$E?( 5.4 修改输入平面 77 4=E9$.3a 5.5 指定波导的路径 78 `Al( AT(p 5.6 运行模拟 79 gIfl}Jat 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 R4Vi*H 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 yQxzFy 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 qZ6Mk9@M 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 Td !7Rx
_ 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 _Hn-bp[?> 6.2 定义布局结构 89 B2PjS1z2 6.3 绘制并定位波导 91 xG^6'< 6.4 生成布局脚本 95 G'sEbw'[ 6.5 插入和编辑输入面 97 fH/J8< 6.6 运行模拟 98 ')Drv)L
6.7 修改布局脚本 100 A[@xTqs{{ 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 X)^kJ` 7 应用预定义扩散过程 104 kFlq@['U 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 b]Xc5Dp{ 7.2 定义布局设置 106 *uq;O*s 7.3 设计波导 107 5P'<X p 7.4 设置模拟参数 108 }x^q?;7xW 7.5 运行模拟 110
nmn 8Y
V1 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 {>E`Zf: 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 GDgq
4vfj 7.8 添加一个新的轮廓 111 G/:;Qig 7.9 创建上方的线性波导 112 spE(s%dgL 8 各向异性BPM 115 <TL!iM 8.1 定义材料 116 \/Z?QBFvz 8.2 创建轮廓 117 7r?s)ZV 8.3 定义布局设置 118 SW
^F 8.4 创建线性波导 120 B=mk@gX,G 8.5 设置模拟参数 121 0Y8Si^T 8.6 预览介电常数分量 122 U&uop$/Cq 8.7 创建输入面 123 U=4tJb 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 *-gd k9 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 4PwjG;!K 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 c 5&
_'& 9.2 定义布局设置 130 t7"vAjZU 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 Z9MT,
" 9.4 编辑输入平面 132 06FBI?;|= 9.5 设置模拟参数 134 38Q>x 9.6 运行模拟 135 ,,hW|CmN30 10 电光调制器 138 pDlU*& 10.1 定义电解质材料 139 dy^Zlu`
f 10.2 定义电极材料 140 xWv@PqXD 10.3 定义轮廓 141 y6bl&_ 10.4 绘制波导 144 \zA G#{ 10.5 绘制电极 147 'gDhi!h% 10.6 静电模拟 149 UQmdm$. 10.7 电光模拟 151 \J>a* 11 折射率(RI)扫描 155 h/7m.p] 11.1 定义材料和通道 155 5E|y5|8fb 11.2 定义布局设置 157 gr?[KDl~ 11.3 绘制线性波导 160 rq;Xcc 11.4 插入输入面 160 3dlL?+Y# 11.5 创建脚本 161 HAof,* h$ 11.6 运行模拟 163 T)ZO+} 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ,P&.qg i=( 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 HzcI2
P`| 12.1 定义材料 165 R/&Ev$: 12.2 创建参考轮廓 166 VM
3~W 12.3 定义布局设置 166 n&? --9r 12.4 用户自定义轮廓 167 \uT2)X( N 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 llbf(! 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 cO]_5@#f'8 13.1 定义材料 173 G4=R4'hC 13.2 创建钛扩散轮廓 173 (%&HufT 13.3 定义晶圆 174 D"x;/I 13.4 创建器件 175 ?C%mwW3pc 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 f-lM[\ma_ 13.6 定义电极区域 178 WInfn f+' [attachment=113857]了解详情可以加我微信 /i'dhiG fwe4f
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