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infotek 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。 >5df@_'  
^U" q|[qy  
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。 S{Rh'x\B  
7!mJhgGc  
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。 \S'cW B  
@],Z 2  
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。  s"#CkG  
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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_{vZ/0e  
]C+eJ0"A  
《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 nO-d" S*  
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上海讯技光电科技有限公司
2021年4月 V5cb}xx  
d!w1t=2H  
目 录
?i/73H+;D3  
1 入门指南 4 [p2g_bI8yK  
1.1 OptiBPM安装及说明 4  KhLg*EL  
1.2 OptiBPM简介 5 K@y-)I2]  
1.3 光波导介绍 8 , &-S?|  
1.4 快速入门 8 J: L-15  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 g2!0vB>  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 NEZH<#  
2.2 定义布局设置 29 OE5X8DqQe  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 U[blq M  
2.4 插入input plane 35 |>M-+@g j  
2.5 运行模拟 39 aS3P(s L  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 [>Ikitow  
3 创建一个单弯曲器件 44 gCjH%=s  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 K lPm=  
3.2 定义布局设置 45 4+BrTGp  
3.3 创建一个弧形波导 46 ux)<&p.  
3.4 插入入射面 49 IJ+O),'  
3.5 选择输出数据文件 53 *G8'Fjin'T  
3.6 运行模拟 54 E `?S!*jm  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57  ]v/t8`  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 j*zB { s K  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 ajf_)G5X P  
4.2 定义布局设置 61 X%RQB$  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 aY3pvOV  
4.4 插入输入面 62 +#&el//  
4.5 运行模拟 63 ABd153oW"  
4.6 预览最大值 65 )G}sb*+v?  
4.7 绘制波导 69 l6r%nHP@  
4.8 指定输出波导的路径 69 zS&7[:IRs'  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 ju @%A@s  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 37.) @  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 WBIQ%XB'  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 BBaHM sr  
5.1 定义波导材料 75 ;igE IGR  
5.2 定义布局设置 76 (!^N~ =e;  
5.3 创建波导 76 "j *fVn  
5.4 修改输入平面 77 RlG'|xaT  
5.5 指定波导的路径 78 m-Mhf;  
5.6 运行模拟 79 ^XjvJa  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 Y- z~#;  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 ]9!Gg  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 @]}Qh;a~  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 AX!Md:s  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 h8Dtq5t4  
6.2 定义布局结构 89 M%nZu{  
6.3 绘制并定位波导 91 CNpCe-%&  
6.4 生成布局脚本 95 Dg?Ho2ih  
6.5 插入和编辑输入面 97 _R>s5|_  
6.6 运行模拟 98 LNsE7t  
6.7 修改布局脚本 100 %'K+$  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 _dH[STT  
7 应用预定义扩散过程 104 bCe[nmE2  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 /i7>&ND.r  
7.2 定义布局设置 106 X"]mR7k  
7.3 设计波导 107 AZBY, :>D  
7.4 设置模拟参数 108 see'!CjVo2  
7.5 运行模拟 110 2=/-d$  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 \, X?K  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 Au\ =ypK  
7.8 添加一个新的轮廓 111 exa}dh/uC  
7.9 创建上方的线性波导 112 T`0`]z!~  
8 各向异性BPM 115 d@`-!"  
8.1 定义材料 116 .1l[l5$  
8.2 创建轮廓 117 *o2_EqXL*  
8.3 定义布局设置 118 3 8ls 4v3  
8.4 创建线性波导 120 -&HoR!af  
8.5 设置模拟参数 121 Z:}2F^6  
8.6 预览介电常数分量 122 u8$~N$L  
8.7 创建输入面 123 k -t,y|N  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ] "7El;2z  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 dzk?Zg  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 _3g %F  
9.2 定义布局设置 130 b_"V%<I  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 |x}&wFV  
9.4 编辑输入平面 132  T!O3(  
9.5 设置模拟参数 134 _s=Pk[e  
9.6 运行模拟 135 &  t @  
10 电光调制器 138 J>&dWKM3  
10.1 定义电解质材料 139 &Funao>  
10.2 定义电极材料 140 \)s 3]/"7  
10.3 定义轮廓 141 L2Qp6A6S  
10.4 绘制波导 144 ^AC+nko*  
10.5 绘制电极 147 r>D[5B  
10.6 静电模拟 149 v6, o/3Ex  
10.7 电光模拟 151 LVz%$Cq,0  
11 折射率(RI)扫描 155 g^|_X1{  
11.1 定义材料和通道 155 :O_<K&  
11.2 定义布局设置 157 <=LsloI  
11.3 绘制线性波导 160 Yc( )'6  
11.4 插入输入面 160 q'U-{~q%  
11.5 创建脚本 161 m'vOFP)'  
11.6 运行模拟 163 ok W)s*7  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 j4hUPL7  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 5w-G]b  
12.1 定义材料 165 +[go7A$5  
12.2 创建参考轮廓 166 <\#  
12.3 定义布局设置 166 :/?R9JVI  
12.4 用户自定义轮廓 167 %PNm7s4x2  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 R;I-IZS:  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 N"Nd$4  
13.1 定义材料 173 `5aypJf 1  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 $y |6<  
13.3 定义晶圆 174 0yEyt7 ~@  
13.4 创建器件 175 d4rJ ?qw  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 mfi'>o#  
13.6 定义电极区域 178 Zm'::+ tl  
后记。。。。 [!|d[  
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