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infotek 2022-12-07 09:04

《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。 {|&5_][  
Mc09ES  
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。 9F)z4  
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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。 wVicyiY]  
'_w=k 4  
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。 vY  }A  
#fM#p+v  
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。 8S mCpg  
%C~1^9uq  
《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\vKJ2  
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上海讯技光电科技有限公司
2021年4月 ]h* c,.  
75"f2;  
目 录
)Dw,q~xgg0  
1 入门指南 4 R7$:@<:g  
1.1 OptiBPM安装及说明 4  FT#8L  
1.2 OptiBPM简介 5 ein4^o<f.  
1.3 光波导介绍 8 JJ}0gZ   
1.4 快速入门 8 &]e'KdXF  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 bJRN;g  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 lef2X1w}!  
2.2 定义布局设置 29 Ghx3EVqnx"  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 4wa`<H&S5  
2.4 插入input plane 35 iop2L51eJ  
2.5 运行模拟 39 %{AO+u2i  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 /^X/8  
3 创建一个单弯曲器件 44 z=rT%lz6  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 v, n$^R  
3.2 定义布局设置 45 S M0~fAtE  
3.3 创建一个弧形波导 46 96 q_ K84K  
3.4 插入入射面 49 R< ,`[*Z  
3.5 选择输出数据文件 53 UDL!43K  
3.6 运行模拟 54 YQ+tDZY8`  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 =|M>l  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 ohFJZ'  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 d F9!G;V  
4.2 定义布局设置 61 4 Y ;Nm1 @  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ?EJD?,}  
4.4 插入输入面 62 {5%5}[/x  
4.5 运行模拟 63 Izhee%c  
4.6 预览最大值 65 A?CcHw rT  
4.7 绘制波导 69 ? WF/|/  
4.8 指定输出波导的路径 69 |X0Y-  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 wfU7G[  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 TD'L'm|2  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 c(:f\Wc3Z  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 q*\x0"mS/  
5.1 定义波导材料 75 :`-,Lbg  
5.2 定义布局设置 76 56+s~hG  
5.3 创建波导 76 QW $G  
5.4 修改输入平面 77 $}J5xG,}$  
5.5 指定波导的路径 78 jGXO\:s O  
5.6 运行模拟 79 |zQ4u  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 jT8#C=a7  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 m@"QDMHk.  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 9z}uc@#D=m  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 N}pw74=1  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 q}~3C1  
6.2 定义布局结构 89 (8Bk;bd  
6.3 绘制并定位波导 91 kSR\RuY*  
6.4 生成布局脚本 95 ::ajlRZG  
6.5 插入和编辑输入面 97 B8B; y^b>i  
6.6 运行模拟 98 M,/mE~  
6.7 修改布局脚本 100 u=/{cOJI6  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 ,_Z5m;  
7 应用预定义扩散过程 104 !G SV6  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 v}1QH  
7.2 定义布局设置 106 "}pNe"ok  
7.3 设计波导 107 R%Q@   
7.4 设置模拟参数 108 6^]!gR#B  
7.5 运行模拟 110 7B!x T2{T  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 BFL`!^  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 t?}zdI(4  
7.8 添加一个新的轮廓 111 K[ (NTp$E  
7.9 创建上方的线性波导 112 FrTi+& <  
8 各向异性BPM 115 *a58ZI@  
8.1 定义材料 116 .q9 $\wM/  
8.2 创建轮廓 117 ( M7pT  
8.3 定义布局设置 118 |/09<F:L[  
8.4 创建线性波导 120 ptDY3n~'  
8.5 设置模拟参数 121 wQe_vY  
8.6 预览介电常数分量 122 m=}B,']O  
8.7 创建输入面 123 ``ou/Z  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 _9=Yvc=  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 { jhr<  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 BReJ!|{m}  
9.2 定义布局设置 130 kKAP"'v  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 GM3f- \/  
9.4 编辑输入平面 132 f>W -  
9.5 设置模拟参数 134 W}5xmz  
9.6 运行模拟 135 Wn(6,MDUN  
10 电光调制器 138 Zy o[(`y  
10.1 定义电解质材料 139 >N]7IU[-  
10.2 定义电极材料 140 NMa} <  
10.3 定义轮廓 141 @^T1XX  
10.4 绘制波导 144 G*-b}f  
10.5 绘制电极 147 (CsD*U`h  
10.6 静电模拟 149 =K6($|'=  
10.7 电光模拟 151 b*`lk2oMa/  
11 折射率(RI)扫描 155 .Yf:[`Q6g  
11.1 定义材料和通道 155 E=>FjCsu<-  
11.2 定义布局设置 157 <-[wd.M_  
11.3 绘制线性波导 160 =>M^02"  
11.4 插入输入面 160 cUA7#1\T=  
11.5 创建脚本 161 3wC' r  
11.6 运行模拟 163 hRs&t,{&  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ;~D)~=|ZZ  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 6"~P/\jP  
12.1 定义材料 165 a>GyO&+Dkg  
12.2 创建参考轮廓 166 P/Q!<I  
12.3 定义布局设置 166 P*I}yPeb  
12.4 用户自定义轮廓 167 ApAO/q  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 4scNSeW  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 JwAYG5W  
13.1 定义材料 173 ie2WL\tR4  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 y#q?A,C@n  
13.3 定义晶圆 174 paKSr|O  
13.4 创建器件 175 Mdl{}P0)  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ;xzUE`uUfJ  
13.6 定义电极区域 178 =5kY6%E7c  
后记。。。。 Y?(r3E^x  
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