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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。 +LeM[XX c6f[^Q%#j 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\)%q a>XlkkX 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。 v'H\KR-; "fX9bh^ 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。 4J6,_8`U %q)*8 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。 w*7BiZ{s< }Gg:y? 《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 r&?i>.Kz8 |$aTJ9 Iq:
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 ;^Hg\a dE0p>4F 目 录 &S|%>C{P.w 1 入门指南 4 B2DWSp-8* 1.1 OptiBPM安装及说明 4 $MB/j6#j 1.2 OptiBPM简介 5 VQ((c:+! 1.3 光波导介绍 8 mhZ60 RW 1.4 快速入门 8 !Al?B9KJ 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 Y] "_} 2.1 定义MMI耦合器材料 28 NT}r6V(Aju 2.2 定义布局设置 29 7G<v<& 2.3 创建一个MMI耦合器 31
re;^, 2.4 插入input plane 35 $X%'je 2.5 运行模拟 39 ui$JQ _P 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 Az"(I>VfD 3 创建一个单弯曲器件 44 qS{E+) P 3.1 定义一个单弯曲器件 44 5$w`m3>i( 3.2 定义布局设置 45 +{F2hEYP 3.3 创建一个弧形波导 46 a= *qsgPGL 3.4 插入入射面 49 BQTibd 3.5 选择输出数据文件 53 vq&u19iP 3.6 运行模拟 54 f R?Xq@c 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 }g\1JSJ%H 4 创建一个MMI星形耦合器 60 X[{tD# 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 /:],bNb 4.2 定义布局设置 61 L 2k?Pl 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 rbw5.NU 4.4 插入输入面 62 #ovmX 4.5 运行模拟 63 xOAA1# 4.6 预览最大值 65 VkChRzhC 4.7 绘制波导 69 :s5wFumD 4.8 指定输出波导的路径 69 q;<=MO/ 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 ,|r%tNh<8$ 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 sKK*{+,kh; 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 eumpNF%$ 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ?=\&O=_ln 5.1 定义波导材料 75 bXw!fYm& 5.2 定义布局设置 76 GV"Hk E; 5.3 创建波导 76 +4Uxq{.K 5.4 修改输入平面 77 NEb M>1>^ 5.5 指定波导的路径 78 2iJ)K rw 5.6 运行模拟 79 Gec? 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 `f~\d.*U 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 {-fhp@; 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 yK3b^ 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 /P>t3E2c 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 " A}S92 6.2 定义布局结构 89 qQ%RnD9 6.3 绘制并定位波导 91 >ARZ=x[ 6.4 生成布局脚本 95 x]=s/+Y 6.5 插入和编辑输入面 97 Pzl2X@{ % 6.6 运行模拟 98 %gb4(~E+N 6.7 修改布局脚本 100 BS_ 3| 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 vTdJe 7 应用预定义扩散过程 104 $k|:V&6SV 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 % >\v6ea 7.2 定义布局设置 106 CC8)yO 7.3 设计波导 107 bz1+AJG 7.4 设置模拟参数 108 PqJB&:ZV 7.5 运行模拟 110 `pfZJ+ 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 ls928 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 Uf
?._&: 7.8 添加一个新的轮廓 111 %]m/fo4b 7.9 创建上方的线性波导 112 b,tf]Z- 8 各向异性BPM 115 FZ0wtS2 8.1 定义材料 116 Gz,?e]ZV 8.2 创建轮廓 117 ;;zQV D )X 8.3 定义布局设置 118 S1Nwm?z 8.4 创建线性波导 120 %\|9_=9Wn 8.5 设置模拟参数 121 1j!LK- 8.6 预览介电常数分量 122 Z?);^m|T 8.7 创建输入面 123 ]"2;x 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 k"z ~> 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 a
At<36{? 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 ZgzjRa++ 9.2 定义布局设置 130 iiw\ 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 E<~Fi.M;\ 9.4 编辑输入平面 132 0,z3A>C 9.5 设置模拟参数 134 '<JNS8h 9.6 运行模拟 135 0eP ] 10 电光调制器 138 sT*D]J
2 10.1 定义电解质材料 139 hT0[O 10.2 定义电极材料 140 JdK'~-L 10.3 定义轮廓 141 r+D ?_Lk 10.4 绘制波导 144 zarxv|
}$ 10.5 绘制电极 147 ~v$1@DQ} 10.6 静电模拟 149 Y_gMoo 10.7 电光模拟 151 vR)f'+_Nz 11 折射率(RI)扫描 155 3bd(.he2u 11.1 定义材料和通道 155 0'QX*xfa> 11.2 定义布局设置 157 AVnH|31dC~ 11.3 绘制线性波导 160 9Ev<t\B 11.4 插入输入面 160 v><c@a=[ 11.5 创建脚本 161 2I|`j^ 11.6 运行模拟 163 XYh)59oM% 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 %tvP\(]h 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 H:k?#7D( 12.1 定义材料 165 %6%~`((4 12.2 创建参考轮廓 166 C$+z1z.! 12.3 定义布局设置 166 =<;C5kSD 12.4 用户自定义轮廓 167 pK|~G."6e 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 IrMUw$ 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 s;ivoGe} 13.1 定义材料 173 JqmxS*_P 13.2 创建钛扩散轮廓 173 \}n\cUy- 13.3 定义晶圆 174 p=jpk@RX 13.4 创建器件 175 _u{z$; 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ixY[ HDPq 13.6 定义电极区域 178。。。。。。。 1`Ig A0V`" 了解详情扫码加微[attachment=115175] lZr}F.7
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