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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。 JqiP>4Uwm^ }RqK84K 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。 65^9 H$4:lH&( 通过OptiBPM,科研人员可以同时观察近场分布(包含幅度、相位等),检测辐射以及方向场(Guided Field)。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率,减小风险并降低整体研发产品成本。 {Y9q[D'g . Ma"]PoP 本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法,旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 lHX72s|V kMd.h[X~ 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 H7:] ]j1 N87B8rDl 《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 B^9j@3Ux ?6Y?a2 |
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 rw
#$lP !C:$?oU 目 录 0lR5<^B 1 入门指南 4 ~qOa\#x_ 1.1 OptiBPM安装及说明 4 +srGN5! 1.2 OptiBPM简介 5 o"#\
> 1.3 光波导介绍 8 92KRb;c 1.4 快速入门 8 G'A R`"F 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 wAW5
Z0D 2.1 定义MMI耦合器材料 28 kZ3ThIk% 2.2 定义布局设置 29 w`zTR0` 2.3 创建一个MMI耦合器 31 9q[oa5INd 2.4 插入input plane 35 z' >_Mc6 2.5 运行模拟 39 kPLxEwl 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 <e</m)j 3 创建一个单弯曲器件 44 ?(i{y~ 3.1 定义一个单弯曲器件 44 emN*l]N 3.2 定义布局设置 45 ,\%c^,HLJ 3.3 创建一个弧形波导 46 9-*uPK]m9 3.4 插入入射面 49 >\3V a 3.5 选择输出数据文件 53 ZzT9j~ 3.6 运行模拟 54 `+Q%oj#FF 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 9;-p'C 4 创建一个MMI星形耦合器 60
yO~Ig
`w 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 hQDXlFHT 4.2 定义布局设置 61 jtc]>]6i 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 @6T/Tdz 4.4 插入输入面 62 !d0kV,F: 4.5 运行模拟 63 v^ VitLC 4.6 预览最大值 65 j#q-^h3H 4.7 绘制波导 69 0Z{ZO*rK 4.8 指定输出波导的路径 69 f=K]XTw~ 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 5]Y?m' 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 W|63Ir67 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 x+@rg];m 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ,1o FPa{? 5.1 定义波导材料 75 DN5 7p!z 5.2 定义布局设置 76
wcY?rE9 5.3 创建波导 76
}?Ai87-{ 5.4 修改输入平面 77 F@B]et7 5.5 指定波导的路径 78 P\rg"
3 5.6 运行模拟 79 UrEs4R1# 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 vnZC,J ` 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 9m~p0 ILh 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 `&c kZiq 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 U#WF;q0L 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 -z%^)VE 6.2 定义布局结构 89 N64dO[op 6.3 绘制并定位波导 91 LuvY<~u 6.4 生成布局脚本 95 Fyatd 6.5 插入和编辑输入面 97 ~%kkeh\j 6.6 运行模拟 98 4)urU7[ &) 6.7 修改布局脚本 100 l?n\i]' 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 K^<BW(s 7 应用预定义扩散过程 104 N~zdWnSZ@G 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 0[?Xxk}s0 7.2 定义布局设置 106 9N3o-= 7.3 设计波导 107 %S^8c 7.4 设置模拟参数 108 [~c|mOk 7.5 运行模拟 110 jLHkOk5{: 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 @>Km_Ax 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 68C%B9.b' 7.8 添加一个新的轮廓 111 Ig0VW)@ 7.9 创建上方的线性波导 112 z/2//mM 8 各向异性BPM 115 q ,]L$ 8.1 定义材料 116 ra
g Xn 8.2 创建轮廓 117 XrGglBIV 8.3 定义布局设置 118 p}pjfG 8.4 创建线性波导 120 HJ[c M6$2 8.5 设置模拟参数 121 XW)lDiJl 8.6 预览介电常数分量 122 1JG'%8}#8 8.7 创建输入面 123 ['tY4$L( 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 uGK.\PB$ 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ?Z[[2\DR 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 `%"\@< 9.2 定义布局设置 130 j@3Q;F0ba 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 ShP^A"Do 9.4 编辑输入平面 132 ~H<6gN<j(. 9.5 设置模拟参数 134 oDA XiY$u 9.6 运行模拟 135 FxWS V| Z 10 电光调制器 138 9x9 T<cx 10.1 定义电解质材料 139 ZdWm:(nkU 10.2 定义电极材料 140 h_3E)jc 10.3 定义轮廓 141 paE[rS\ 10.4 绘制波导 144 Ee%%d 10.5 绘制电极 147 5 ,B_u%bb 10.6 静电模拟 149 By",rD- r 10.7 电光模拟 151 $AjHbU.I{ 11 折射率(RI)扫描 155 k1Y ? 11.1 定义材料和通道 155 j[G 11.2 定义布局设置 157 17"uf.G 11.3 绘制线性波导 160 VSI9U3t3w 11.4 插入输入面 160 U-(01- 11.5 创建脚本 161 X Dm[Gc>(~ 11.6 运行模拟 163 /cQueUME` 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 =M[bnq*\ 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 +YKi, 12.1 定义材料 165 `*cxH.. 12.2 创建参考轮廓 166 m{cGK`/\ 12.3 定义布局设置 166 1N#|
}ad 12.4 用户自定义轮廓 167 'ud{m[| 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 li'YDtMKCY 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 J~zUp(>K 13.1 定义材料 173 ;oKZ!ND 13.2 创建钛扩散轮廓 173 /}fHt^2H 13.3 定义晶圆 174 (!7sE9rP 13.4 创建器件 175 rIu$pZO 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 7yH"l9Z 13.6 定义电极区域 178。。。。。。。 y@: h4u"3 了解详情扫码加微[attachment=115175] /hH
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