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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。 iUCwKpb9 .~22^k 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*YP"Ryh i;avwP<0 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。 y&3TQ]f\ r_=p,#}# 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。 &%}6q]e wXcMt>3 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。 neIy~H_#! V^ Y*xZ 《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 7 BK46x cUNGo%Y
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 @LHtt/& `~|DoSi^d 目 录 -Y2&A$cM 1 入门指南 4 3f,u}1npa* 1.1 OptiBPM安装及说明 4 i&1U4q 1.2 OptiBPM简介 5 s8yCC#H" 1.3 光波导介绍 8 T7ki/hjRb 1.4 快速入门 8 V-:`+&S{^ 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 #B\B(y 2.1 定义MMI耦合器材料 28 w2@"PGR 2.2 定义布局设置 29 ;h~?ko 2.3 创建一个MMI耦合器 31 0tSA|->( 2.4 插入input plane 35 H}(=?}+ 2.5 运行模拟 39 tgK x 4 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 b_ypsGE]5! 3 创建一个单弯曲器件 44 ?U$}Rsk{# 3.1 定义一个单弯曲器件 44 `M,Nd'5&| 3.2 定义布局设置 45 #,)PN @P 3.3 创建一个弧形波导 46 V!H(;Tuuo 3.4 插入入射面 49 u8xk]:% 3.5 选择输出数据文件 53 ujow?$& 3.6 运行模拟 54 F1E.\l 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 _>;&-e 4 创建一个MMI星形耦合器 60 2[XltjO 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 N: A3kp 4.2 定义布局设置 61 P~o@9RV- 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 I>d I[U 4.4 插入输入面 62 k RQ~hRT6 4.5 运行模拟 63 QZ?O;K1|y 4.6 预览最大值 65 9armirfV'P 4.7 绘制波导 69 #i@ACAgn;6 4.8 指定输出波导的路径 69 !W0P`i< 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 KQ- ,W8Q5 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 B,w:DX 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 tx gvVQ 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 F
ZM2 5.1 定义波导材料 75 `B:B7Cpvn 5.2 定义布局设置 76 5FZ47m ~{Z 5.3 创建波导 76 lGl[^
0 5.4 修改输入平面 77 (21']x 5.5 指定波导的路径 78 ,9F*96 5.6 运行模拟 79 _r~!O$2 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 #aj|vox} 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 ~:2&/MOP? 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 VjC*(6<Gj 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 ?rky6 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 %3ou^mcj 6.2 定义布局结构 89 2%`^(\y 6.3 绘制并定位波导 91 Zlr{L]c
6.4 生成布局脚本 95 \nrgAC-b 6.5 插入和编辑输入面 97 2O$95M 6.6 运行模拟 98 Cc@=? 6.7 修改布局脚本 100 UwZu:[T6H 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 [0h* & 7 应用预定义扩散过程 104 >6*(}L9 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 bELIRM9 7.2 定义布局设置 106 '.=Wk^,Ua 7.3 设计波导 107 lv=yz\ 7.4 设置模拟参数 108 v<{wA`'R+ 7.5 运行模拟 110 -J-3_9I 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 <jpe u^7 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 x-w`KFS 7.8 添加一个新的轮廓 111 Lhl$w'r 7.9 创建上方的线性波导 112 JZWgr&O< 8 各向异性BPM 115 [q|?f?Zl 8.1 定义材料 116 A4~D#V 8.2 创建轮廓 117 SPfD2%jjC 8.3 定义布局设置 118
#;5[('&[ 8.4 创建线性波导 120 XRClBTKF 8.5 设置模拟参数 121 c-[Q,c 8.6 预览介电常数分量 122 JRHf.? 8.7 创建输入面 123 .jvSAV5B 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 6U;Jg_zS 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 gJ<@;O8zu0 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 %bCcsdK 9.2 定义布局设置 130 fR+Ov8PCq 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 l,imT$u 9.4 编辑输入平面 132 I;`Ko_i 9.5 设置模拟参数 134 2$o2.$i81 9.6 运行模拟 135 _#/!s]$d#
10 电光调制器 138 y_}K? 10.1 定义电解质材料 139 VQ1?Db(_2 10.2 定义电极材料 140 0ClX 10.3 定义轮廓 141 ${jA+L<J 10.4 绘制波导 144 @ChN_gd3! 10.5 绘制电极 147 A8_\2'b 10.6 静电模拟 149 TSc~$Q] 10.7 电光模拟 151 3%It~o? 11 折射率(RI)扫描 155 Y{%4F%Oy 11.1 定义材料和通道 155 UgF) J 11.2 定义布局设置 157 m1^dT_7Z
11.3 绘制线性波导 160 QVnO
11.4 插入输入面 160 XV74Fl 11.5 创建脚本 161 8L]gQ g 11.6 运行模拟 163 *6 I =oE 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ?F?\uC2)' 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 xTa4.ZXg 12.1 定义材料 165 :J=+; I(UI 12.2 创建参考轮廓 166 &LCUoTzj 12.3 定义布局设置 166 4
+da 12.4 用户自定义轮廓 167 a}5vY 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 DiZ!c"$ 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 M3ecIVm8( 13.1 定义材料 173 U6/m_`nc 13.2 创建钛扩散轮廓 173
q8'@dH 13.3 定义晶圆 174 N:UDbLjw~ 13.4 创建器件 175 {u(}ED#p 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 1A|x$j6m 13.6 定义电极区域 178 ;a!h.8UJPI 后记。。。。 <6d{k[7fz) 更多详情扫码加微[attachment=115599] xWC\954
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