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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。 (AYzN3
?D @477|LO 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。 Z hqGUb ^/6LVB * 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。 E?v9c>c '80mhrEutG 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。 azhilUD8 p{@j M 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。 %C[#:>'+ W;Y"J_ 《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 6!39t s9# WkDR
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 e1<9:h+ $jkzm8{W 目 录 V; pRw` 1 入门指南 4 83(-/y 1.1 OptiBPM安装及说明 4 ZVX1@p 1.2 OptiBPM简介 5 As{Q9o5j/ 1.3 光波导介绍 8 Z= +Tw!wR> 1.4 快速入门 8 /1y\EEc 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 KPi_<LuK 2.1 定义MMI耦合器材料 28 a!@(bb
z> 2.2 定义布局设置 29 nyoLrTs{ 2.3 创建一个MMI耦合器 31
9q/k,g 2.4 插入input plane 35 (G6lr%d 2.5 运行模拟 39 YD9|2S!G 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 +X%pUe 3 创建一个单弯曲器件 44 K' ?`'7 3.1 定义一个单弯曲器件 44 &gLXS1O 3.2 定义布局设置 45 iFOa9!_0n 3.3 创建一个弧形波导 46 zQxTPd 3.4 插入入射面 49 T^ )\ 3.5 选择输出数据文件 53 sB@9L L]&| 3.6 运行模拟 54 d53Eu`QW? 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 C6JwJYa 4 创建一个MMI星形耦合器 60 sC'PtFK8z 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 l5T0x=y9! 4.2 定义布局设置 61 !#Pr'm/,mu 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 (VM.]B< 4.4 插入输入面 62 r9Vt}]$a G 4.5 运行模拟 63 .: Zw6 4.6 预览最大值 65 3^Q;On| 4.7 绘制波导 69 ~v@.YJoZ4Z 4.8 指定输出波导的路径 69 F! [Gj%~I
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 yHo#v:>?p 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 no$X0ia 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 z8dBfA<z 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 D!DL6l` 5.1 定义波导材料 75 XZ=%XB:? 5.2 定义布局设置 76 \IhHbcF`d 5.3 创建波导 76 bXz*g`=; 5.4 修改输入平面 77 /pC60y}O0 5.5 指定波导的路径 78 $ghlrV;:ct 5.6 运行模拟 79 gXj3=N(l 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 Xf;_r+; 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 &s{d r 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 yR% l[/ X 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 y&A&d- 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 nGM;|6x"8| 6.2 定义布局结构 89 mhMTn*9 6.3 绘制并定位波导 91 v]'\]U^ 6.4 生成布局脚本 95 v*kX?J#]5 6.5 插入和编辑输入面 97 7sU+:a 6.6 运行模拟 98 )+Yu7=S 6.7 修改布局脚本 100 Y%!k'\n[2 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 K1=j7 7 应用预定义扩散过程 104 cpm *m"Nk 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 ^)o#/"JA 7.2 定义布局设置 106 R].xT-1 7.3 设计波导 107 C{G;G@/7 7.4 设置模拟参数 108 _n0NE0 7.5 运行模拟 110 ,T-xuNYC 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 Jim5Ul 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 N[I ?x5:u 7.8 添加一个新的轮廓 111 `[&%fTW+ 7.9 创建上方的线性波导 112 DH"_.j 8 各向异性BPM 115 kZ0z]Y 8.1 定义材料 116 !iL6 / 8.2 创建轮廓 117 f.c2AY~5[ 8.3 定义布局设置 118 )m
Ii. 8.4 创建线性波导 120 .IsOU 8.5 设置模拟参数 121 T5-Yqz 8.6 预览介电常数分量 122 v=daafO 8.7 创建输入面 123 zhe~kI 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 O[$XgPM 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 HOr Xxxp1^ 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 gX`C76P! 9.2 定义布局设置 130 / <+F/R'=O 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 Q]]M;( 9.4 编辑输入平面 132 braI MIQ` 9.5 设置模拟参数 134 jw)c|%r> 9.6 运行模拟 135 wjTW{Bg~G 10 电光调制器 138 BO+to. 10.1 定义电解质材料 139 iM$iZ;Tp 10.2 定义电极材料 140 5^{ I}Q 10.3 定义轮廓 141 Y=/;7T 10.4 绘制波导 144 B}@CtVWFz 10.5 绘制电极 147 }+giQw4 10.6 静电模拟 149 TpYdIt9#> 10.7 电光模拟 151 d>0 j!+s 11 折射率(RI)扫描 155 z"*3p8N 11.1 定义材料和通道 155 +E+I.}sOB 11.2 定义布局设置 157 U^Iq]L 11.3 绘制线性波导 160 vvLzUxV 11.4 插入输入面 160 >ktekO:H 11.5 创建脚本 161 z3M6<.K 11.6 运行模拟 163 !>fi3#Fi 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 u}7r\MnwK, 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 aN';_tGvK 12.1 定义材料 165 /px`FuJI( 12.2 创建参考轮廓 166 @2eH;?uO 12.3 定义布局设置 166 ?{~. }Vn 12.4 用户自定义轮廓 167 ]sqp^tQ`e 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 X=VaBy4# 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 BPu>_$C 13.1 定义材料 173 AQPzId*z 13.2 创建钛扩散轮廓 173 b(A;mt#N 13.3 定义晶圆 174 GPAz#0p 13.4 创建器件 175 b{,vZhP- 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 @9g!5dcT 13.6 定义电极区域 178 lgC^32y 后记。。。。 7 .xejz 更多详情扫码加微[attachment=115599] T'7x,8&2|
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