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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。 (?c"$|^J + &Eqk OptiBPM是基于光束传输算法(BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM)来模拟光通过任意波导介质(各向同性与各向异性)。并可使用合适的数值方法,如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI,来进行计算,计算过程中可以使用合适的边界条件,如TBC和PML边界条件,以完成整个波导结构的仿真和分析,获得任意位置处的电磁场分布。 2%m BK W{+2/P 通过OptiBPM,科研人员可以同时观察近场分布(包含幅度、相位等),检测辐射以及方向场(Guided Field)。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率,减小风险并降低整体研发产品成本。 C,r;VyW6BI Ld~/u]K%V 本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法,旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 d7upz]K9g H7n>Vx:L- 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 :5<UkN)R( J
ZS:MFA 《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 Ti5-6%~& S=5o
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上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 ;A*]l'[- a1lh-2xX 目 录 q<1~ vA9 1 入门指南 4 Y:[u1~a 1.1 OptiBPM安装及说明 4 V)25$aKW7 1.2 OptiBPM简介 5 L="}ErmK 1.3 光波导介绍 8 :"c*s4 1.4 快速入门 8 ~f98#43 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 3]S$ih&A 2.1 定义MMI耦合器材料 28 )y$(AJx$ 2.2 定义布局设置 29 h:|qC`} 2.3 创建一个MMI耦合器 31 Fx.=#bVX7 2.4 插入input plane 35 "
H\k`.j 2.5 运行模拟 39 g($2Dk_F2 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 ~]2K^bh8& 3 创建一个单弯曲器件 44 sXPe/fWo 3.1 定义一个单弯曲器件 44 26h21Z16q 3.2 定义布局设置 45 F )eelPZ+, 3.3 创建一个弧形波导 46 4kx
N<] 3.4 插入入射面 49
;i+jJ4 3.5 选择输出数据文件 53 &^jXEz; 3.6 运行模拟 54 L!xi 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 1yhDrpm 4 创建一个MMI星形耦合器 60 bk[!8-b/a 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 ym1Y4, 4.2 定义布局设置 61 ww1[rCh\+ 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61
P*j|.63 4.4 插入输入面 62 wibNQ`4k 4.5 运行模拟 63 Q=$2c[Uk 4.6 预览最大值 65 0g8NHkM:2a 4.7 绘制波导 69 w}L[u
r;I_ 4.8 指定输出波导的路径 69 es7=%!0 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 @r1_U,0e 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 ?:0Jav 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 f!X[c?Xy" 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 Z%UP6% 5.1 定义波导材料 75 >A"(KSNL 5.2 定义布局设置 76 G3T]`Atf 5.3 创建波导 76 ");a3hD 5.4 修改输入平面 77 Ny/MJ#Lq 5.5 指定波导的路径 78 z
F;K 5.6 运行模拟 79 5z)~\;[ - 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 J{G?-+` 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 A04U /; 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 @=u3ZVD 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88
]ZS
OM\} 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 Ow,b^| 6.2 定义布局结构 89 \9EjClfo 6.3 绘制并定位波导 91 )4 ;`^]F 6.4 生成布局脚本 95 8u]2xB=K 6.5 插入和编辑输入面 97 wMN]~|z> 6.6 运行模拟 98 K3uRs{l| 6.7 修改布局脚本 100 COlaD"Y 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 Xch~
1K 7 应用预定义扩散过程 104 veECfR; 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 x,'!gT:j 7.2 定义布局设置 106 dj%!I:Q>u 7.3 设计波导 107 zm;C\s rF 7.4 设置模拟参数 108 >yDZw!C 7.5 运行模拟 110 8 Fbo3 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 _@/8gPT*i 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 k9F=8q 7.8 添加一个新的轮廓 111 ]]yO1x$Kk 7.9 创建上方的线性波导 112 -UT}/:a 8 各向异性BPM 115 c:.eGH_f 8.1 定义材料 116 Wc
'H 8.2 创建轮廓 117 cB&:z)i4 8.3 定义布局设置 118 ,2ar7
5Va 8.4 创建线性波导 120 poFg1 8.5 设置模拟参数 121 -s/ea~=R 8.6 预览介电常数分量 122 e96k{C`j0 8.7 创建输入面 123 5@W j>:w 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 +"VP-s0 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ovV'VcUs 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 +ck}l2 9.2 定义布局设置 130 *8XEYZa 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 |Q>IrT 9.4 编辑输入平面 132 /a o5FL 9.5 设置模拟参数 134 :BTq!>s 9.6 运行模拟 135 teVM*- 10 电光调制器 138 Y <qm{e 10.1 定义电解质材料 139 k VQ\1! 10.2 定义电极材料 140 <9
;!3xG 10.3 定义轮廓 141 e(G|;a 10.4 绘制波导 144 !f6(Zho 10.5 绘制电极 147 bN@
l?w 10.6 静电模拟 149 as=LIw}Q4 10.7 电光模拟 151 4X|zmr:A 11 折射率(RI)扫描 155 t
|oR7qa{w 11.1 定义材料和通道 155 ;*&-C9b 11.2 定义布局设置 157 WjqO@]P6 11.3 绘制线性波导 160 Q NVa?'0"Y 11.4 插入输入面 160 cCc(fF*^ 11.5 创建脚本 161 "
2Dngw 11.6 运行模拟 163 0SPk|kr 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 N}YkMJy 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 !{41!O,K# 12.1 定义材料 165 0qT%!ku& 12.2 创建参考轮廓 166 WMg~Y"W 12.3 定义布局设置 166 KY]C6kh 12.4 用户自定义轮廓 167 iG?[<1~ 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 b>9>uC@J15 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 6S\8$ 13.1 定义材料 173 tklH@'q 13.2 创建钛扩散轮廓 173 ws^ np 13.3 定义晶圆 174 4v|W-h"K 13.4 创建器件 175 BFW&2 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 Zj4Uak 13.6 定义电极区域 178 ;6hOx(>`= 后记。。。。 vVcob}ZH 更多详情扫码加微[attachment=115599] H 7
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