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2022-11-07 09:11 |
《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。 XX~~SvSM ~:Dr]kt 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。 @v_ ) ( l,HM m|oU 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。 fLAOA9 ( du<0J|PT 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。 'x
lK_Z ]H) x 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。 8$-(% bl(rCbj(w 《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 $/nU0W YY{S0jnhF
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 &%L1n?>Q} XJDp%B 目 录 cD
Z]r@AQ 1 入门指南 4 E"&fT!yi 1.1 OptiBPM安装及说明 4 wgpu]ooUF& 1.2 OptiBPM简介 5 )U e9:e 1.3 光波导介绍 8 B@G'6 ? 1.4 快速入门 8 {e0cc1Up} 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 ([iMOE[D3 2.1 定义MMI耦合器材料 28 IIUoB!` 2.2 定义布局设置 29 Hq"i0Xm 2.3 创建一个MMI耦合器 31 8v\BW^z3 2.4 插入input plane 35 1XUsr;Wz 2.5 运行模拟 39 4]u53` 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 Eic/#j{4 3 创建一个单弯曲器件 44 w_q{C>-cR 3.1 定义一个单弯曲器件 44 d%NO_=I. 3.2 定义布局设置 45 _CDUUr 3.3 创建一个弧形波导 46 6pM[.:TM 3.4 插入入射面 49 ,*%%BTnR 3.5 选择输出数据文件 53 L0Bcx|)"$` 3.6 运行模拟 54 +DaPXZ5. 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 uj,YCJ8UZs 4 创建一个MMI星形耦合器 60 cU?A|' 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 rR&; 2 4.2 定义布局设置 61 M%5qx,JQY 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 NGtSC_~d 4.4 插入输入面 62 R}>xpU1 4.5 运行模拟 63 lX/s Q 4.6 预览最大值 65 4,!#E0 4.7 绘制波导 69 m!SxX&m"G 4.8 指定输出波导的路径 69 }p$>V,u 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 I9rWut@+ 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 W2P(!q>r] 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 zs:OHEZw 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ET;YAa* 5.1 定义波导材料 75 WM$}1:O 5.2 定义布局设置 76 W0J d2 *] 5.3 创建波导 76 w4P?2-kB 5.4 修改输入平面 77 \]dx;,T 5.5 指定波导的路径 78 Z5/^pyc 5.6 运行模拟 79 -b"mx"'? 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 9`]Gosz 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 A-x; ai] 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 | s%--W 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 j\k|5="w- 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 w$8Su:g= 6.2 定义布局结构 89 t>"UenJt- 6.3 绘制并定位波导 91 I },.U&r 6.4 生成布局脚本 95 2kb<;Eh`G 6.5 插入和编辑输入面 97 f]Z%,'1^ 6.6 运行模拟 98 Q$_y +[ 6.7 修改布局脚本 100 rT7W_[&P 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 Cl#PYB{1Y 7 应用预定义扩散过程 104 X)^eaw]Q0 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 1=:=zyEEo 7.2 定义布局设置 106 + 2v6fan 7.3 设计波导 107 'ol8l Ia.P 7.4 设置模拟参数 108 4Bg"b/kF 7.5 运行模拟 110 /}A"F[5 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 MIma:N_c 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 qg1s]c~0u 7.8 添加一个新的轮廓 111 }zC9;R(E 7.9 创建上方的线性波导 112 '/M9V{DD88 8 各向异性BPM 115 v6=pV4k9 8.1 定义材料 116 9MP_#M7 8.2 创建轮廓 117 U[7 &
8.3 定义布局设置 118 yTJ Eo\g/@ 8.4 创建线性波导 120 ZD!?mR+- 8.5 设置模拟参数 121 -#@l`kt 8.6 预览介电常数分量 122 mbT4K8<^ 8.7 创建输入面 123 `R[cM; c2 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ^f6pw! 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 jHjap:i`cI 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 "[h9hoN 9.2 定义布局设置 130 J]G]
<) 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 x6yYx_ 9.4 编辑输入平面 132 wr);+.T9R 9.5 设置模拟参数 134 >D]g:t@v 9.6 运行模拟 135 |)~t^ 10 电光调制器 138 PgOOFRwP 10.1 定义电解质材料 139 u7||]|2 10.2 定义电极材料 140 by}C;eN 10.3 定义轮廓 141 r~rft w 10.4 绘制波导 144 u%m,yPU~B 10.5 绘制电极 147 Iu"7 10.6 静电模拟 149 Cp"a,% b6u 10.7 电光模拟 151 \dAs<${( 11 折射率(RI)扫描 155 $?P 5A E 11.1 定义材料和通道 155 ,X`w/ 2O 11.2 定义布局设置 157 ^mwS6WH6 11.3 绘制线性波导 160 :/A7Z<u, 11.4 插入输入面 160 Lf0X(tC 11.5 创建脚本 161 p"@[2hK 11.6 运行模拟 163 L5[{taZ, 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 3uXRS,C 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 ~fnu;'fN 12.1 定义材料 165 @T.+:U@S 12.2 创建参考轮廓 166 {,NF'x4$ 12.3 定义布局设置 166 `\-<tk9 12.4 用户自定义轮廓 167 [&(~{#}M: 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 ]`eP"U{ 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 k~%j"%OB 13.1 定义材料 173 iW%~>`tT 13.2 创建钛扩散轮廓 173 Cer&VMrQK 13.3 定义晶圆 174 _DouVv> 13.4 创建器件 175
B\54e Tn 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 TJ_Wze-lQ 13.6 定义电极区域 178。。。。。。。 MCO2(E- 了解详情扫码加微[attachment=115175] )L/0X40<.
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