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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。 5vso%}c -)Y?1w 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。 =!`\=!y Um$a9S8b& 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%V|M0 0` HGgw<Os-k 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。 ]cv|A^ *0^t;A+ 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。 V!SB9t`E ^<e"OV 《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 ]PnE% a'v%bL;H~
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 QJG]z'c+ !\NKu1ta 目 录 adJoT-8P6 1 入门指南 4 79^on8 k} 1.1 OptiBPM安装及说明 4 e<p_u)m 1.2 OptiBPM简介 5 2Z-BZu K6p 1.3 光波导介绍 8 lE54RX}e4 1.4 快速入门 8 `f^`i~c\ 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 Wb4%=2Qn 2.1 定义MMI耦合器材料 28 [^gSWU 2.2 定义布局设置 29 !HXdUAKu 2.3 创建一个MMI耦合器 31 7<=7RPWmD 2.4 插入input plane 35 Zv=p0xH 2.5 运行模拟 39 tc{23Rf% 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 /N@0qQ 3 创建一个单弯曲器件 44 B%Yb+M&K 3.1 定义一个单弯曲器件 44 *TuoC5 3.2 定义布局设置 45 w?AE8n$8 3.3 创建一个弧形波导 46 Oh:SH|=]# 3.4 插入入射面 49 ``kKi3TWJ 3.5 选择输出数据文件 53 b>%I=H%g 3.6 运行模拟 54 l!ye\ 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 w9}I*Nra 4 创建一个MMI星形耦合器 60 f (
`.q 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 {kJ[) 7 4.2 定义布局设置 61 $ZDh8
*ND 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 i[ BR"( 4.4 插入输入面 62 lb1(1|# 4.5 运行模拟 63 4(JxZ49 4.6 预览最大值 65 s=huOjKL]
4.7 绘制波导 69 yh5KN_W 4.8 指定输出波导的路径 69 ej<z]{`05 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 sZ'3PNpCP 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 [jumq1 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 d*3R0Q|#{ 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 i=2+1;K 5.1 定义波导材料 75 NUL~zb 5.2 定义布局设置 76 (oJ#`k:&n 5.3 创建波导 76 }qz58]fyx 5.4 修改输入平面 77 7*XG]=z/ 5.5 指定波导的路径 78 ,75,~ 5.6 运行模拟 79 Iz{AA- 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 .yWdlq## 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 !s)2H/KM 8 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 I)B2Z(<Q 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 0/K NXz 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 F"23>3 6.2 定义布局结构 89 dbZPt~S'$ 6.3 绘制并定位波导 91 T
|j^ 6.4 生成布局脚本 95 "Ln\ZYB] 6.5 插入和编辑输入面 97 `ZefSmb 6.6 运行模拟 98 2N,*S 6.7 修改布局脚本 100 Pq4sv`q)S 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 56':U29.] 7 应用预定义扩散过程 104 WJ9u3+ 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 'ZDa *9nkF 7.2 定义布局设置 106 \aW5V: ? 7.3 设计波导 107 ;8b f5 7.4 设置模拟参数 108 !E7/:t4 7.5 运行模拟 110 t1~*q)!Mo 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111
b'Uaj`Sn 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 N]=.I 7.8 添加一个新的轮廓 111 i([A8C_A 7.9 创建上方的线性波导 112 R\+$^G}#6 8 各向异性BPM 115 cALu 8.1 定义材料 116 gVl#pVO`N 8.2 创建轮廓 117 uw<Ruy 8.3 定义布局设置 118 c&_3"2: 8.4 创建线性波导 120 d~_OWCg` 8.5 设置模拟参数 121 } M~AkJL 8.6 预览介电常数分量 122 7PvuKAv?k 8.7 创建输入面 123 H5aUZ= 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 D>1Dao 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 uIPR*9~6o 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 E|fPI u 9.2 定义布局设置 130 1IsR}uLh 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 3sw1y 9.4 编辑输入平面 132 rj5:YQEH; 9.5 设置模拟参数 134 hmi15VW 9.6 运行模拟 135 7vWB=r>5@ 10 电光调制器 138 PRUGUHY 10.1 定义电解质材料 139 Gce_gZH7{ 10.2 定义电极材料 140 @F1pu3E 10.3 定义轮廓 141 EagI)W!s[ 10.4 绘制波导 144 {oZ]1Qf_ 10.5 绘制电极 147 RcE%?2lD 10.6 静电模拟 149
)Ob{] 10.7 电光模拟 151 I'j?T. 11 折射率(RI)扫描 155 w])Sz*J 11.1 定义材料和通道 155 `<Ftn 11.2 定义布局设置 157 r9U1 O@c 11.3 绘制线性波导 160 5u8Sxfm", 11.4 插入输入面 160 Tld{b 11.5 创建脚本 161 R3<+z 11.6 运行模拟 163 {F4: 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 n-Xj> 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 I
F@M 12.1 定义材料 165 M1i|qjb:l 12.2 创建参考轮廓 166 xWMMHIu 12.3 定义布局设置 166 c2U>89LlZ 12.4 用户自定义轮廓 167 ubQ(O uM" 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 ,)RdXgCs 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 ~DD/\V 13.1 定义材料 173 4>W`XH 13.2 创建钛扩散轮廓 173 oMVwIdf 13.3 定义晶圆 174 WAEKvM4*i0 13.4 创建器件 175 Uwp
+w 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 (!b:
gG 13.6 定义电极区域 178 s6$3[9Vh&9 后记。。。。 gM*s/,;O" 更多详情扫码加微[attachment=115599] U!5@$Fu
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