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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。 !F!3Q4 6-,m}Ce\ 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。 '~-IV0v9 _>bRv+RVR 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。 "r.2]R3 ^&c$[~W 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。 )"O{D`uX kReG: 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。 e&X>F"z2 9-jO,l 《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:Ne,< igDyp0t
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 .6T6 S
v -.vDF?@G 目 录 F}ukZ
DB 1 入门指南 4 B!aK 1.1 OptiBPM安装及说明 4 L~FTr 1.2 OptiBPM简介 5 n+2J Dq|?p 1.3 光波导介绍 8 6*1$8G`$8, 1.4 快速入门 8 _LfHs1g4 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 OKwOugi0 2.1 定义MMI耦合器材料 28 XKLF8~y8A 2.2 定义布局设置 29 7S2C /f 2.3 创建一个MMI耦合器 31 |9NIGg'n 2.4 插入input plane 35 IKf`[_,t] 2.5 运行模拟 39 ~mILA->F 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 ,@Z_{,b 3 创建一个单弯曲器件 44 ^Qh-(u` 3.1 定义一个单弯曲器件 44 h$h]%y 3.2 定义布局设置 45 E5x]zXy4 3.3 创建一个弧形波导 46 g_D-(J`IK, 3.4 插入入射面 49 $@87?Ab 3.5 选择输出数据文件 53 k0&lu B% 3.6 运行模拟 54 {Jx7_T& 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 }]h\/, 4 创建一个MMI星形耦合器 60 }bfn_ G 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 ch,| 1}bi 4.2 定义布局设置 61 \C\gn]Z 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 E#h~V5Tf 4.4 插入输入面 62 ^LO]Z 4.5 运行模拟 63 `Wf5 4.6 预览最大值 65 Fd!iQ 4.7 绘制波导 69 Tt6{WDscZ 4.8 指定输出波导的路径 69 Yk>8g;< 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 ^HFo3V
}h 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 QAaF@Do 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 A
+!sD5d 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ^]rxhpS 5.1 定义波导材料 75 !`C?nY 5.2 定义布局设置 76 7s]Wq6 5.3 创建波导 76 R@ QQNYU.D 5.4 修改输入平面 77 UA0tFeH 5.5 指定波导的路径 78 |9]PtgQv7 5.6 运行模拟 79 MuSaK % 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 <$C<Ba?;? 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 .;%q/hP 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 8?Wgawx 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 9 }n,@@ 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 {W'8T}q 6.2 定义布局结构 89 |LFUzq>j 6.3 绘制并定位波导 91 -h9#G{2W[ 6.4 生成布局脚本 95 +wts 7,3 6.5 插入和编辑输入面 97 e-!?[Ujv*% 6.6 运行模拟 98 <UAP~RH{ 6.7 修改布局脚本 100 NTVHnSoHh 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 4Bo<4 4-, 7 应用预定义扩散过程 104 r9;` 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 _@|fva&s,; 7.2 定义布局设置 106 3jg'1^c 7.3 设计波导 107 x)\V lR 7.4 设置模拟参数 108 g =x"cs/[ 7.5 运行模拟 110 4f
jC 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 q4k`)?k9 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 G:hU{S7 7.8 添加一个新的轮廓 111 *zSxG[s 7.9 创建上方的线性波导 112 Okoo(dfM 8 各向异性BPM 115 tWRf'n[+] 8.1 定义材料 116 /b+;:
z 8.2 创建轮廓 117 NY 4C@@" 8.3 定义布局设置 118 c'~[!,[b< 8.4 创建线性波导 120
RK;;b~
8.5 设置模拟参数 121 wzxdVn
'S 8.6 预览介电常数分量 122 ?+Hp?i$1 8.7 创建输入面 123 B{=009. 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 FRS28D 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ,M{Q}:$+4 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 6mAB(X^+ 9.2 定义布局设置 130 a G@nErdW 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 *k!(ti[ 9.4 编辑输入平面 132 )8bFGX7| 9.5 设置模拟参数 134 /o\U/I 9.6 运行模拟 135 T(&kXMaB 10 电光调制器 138 CX.SYr&!R 10.1 定义电解质材料 139 4y1> 10.2 定义电极材料 140 kI<WvgoL 10.3 定义轮廓 141 G#'Q~N 10.4 绘制波导 144 +>u>`| 10.5 绘制电极 147 $59nu7yr 10.6 静电模拟 149 KZW'O
b>[ 10.7 电光模拟 151 8T<@ @6`T 11 折射率(RI)扫描 155 d<_NB]V&F 11.1 定义材料和通道 155 PM8Ks?P#u 11.2 定义布局设置 157 n{L:MT9TD 11.3 绘制线性波导 160 W?=$V>) 11.4 插入输入面 160 FQ0KUb}0 11.5 创建脚本 161 ">4PePt.n 11.6 运行模拟 163 Pu-p7:99;' 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ,zD_% ox 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 U @)k3^ 12.1 定义材料 165 <_>.!9q 12.2 创建参考轮廓 166 wLpkUa 12.3 定义布局设置 166 TbMdQbj} 12.4 用户自定义轮廓 167 .<HC[ls 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 T0YDfo 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 UKOFT6| 13.1 定义材料 173 XzW7eO,A 13.2 创建钛扩散轮廓 173 -.^3;-[ 13.3 定义晶圆 174 |7]?>- 13.4 创建器件 175 hEWx. 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 mF}c-
D 13.6 定义电极区域 178 Z@}sCZ=#A 后记。。。。 6NzBpur 2H 更多详情扫码加微[attachment=115599] AvyQ4xim+
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