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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。 >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'cWB @],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 -wBnwn- 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* $To4dJb
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 V5cb}xx d!w1t=2H 目 录 ?i/73H+;D3 1 入门指南 4 [p2g_bI8yK 1.1 OptiBPM安装及说明 4 KhLg*EL 1.2 OptiBPM简介 5 K@y-)I2] 1.3 光波导介绍 8 ,&-S?| 1.4 快速入门 8 J: L -15 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 g2!0vB> 2.1 定义MMI耦合器材料 28 NEZH<# 2.2 定义布局设置 29 OE5 X8DqQe 2.3 创建一个MMI耦合器 31 U[blq
M 2.4 插入input plane 35 |>M-+@gj 2.5 运行模拟 39 aS3P(s L 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 [>Ikitow 3 创建一个单弯曲器件 44 gCjH%=s 3.1 定义一个单弯曲器件 44 K
lPm= 3.2 定义布局设置 45 4+BrTGp 3.3 创建一个弧形波导 46 ux)< &p. 3.4 插入入射面 49 IJ+O),' 3.5 选择输出数据文件 53 *G8'Fjin'T 3.6 运行模拟 54 E
`?S!*jm 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 ]v/t8` 4 创建一个MMI星形耦合器 60 j*zB
{ s
K 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 ajf_)G5X P 4.2 定义布局设置 61 X%RQB$ 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 BBaHMsr 5.1 定义波导材料 75 ;igEIGR 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 L2Q p6A6S 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 okW)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 `5aypJf1 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[ 更多详情扫码加微[attachment=115599] Vu8-Cy>Q?
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