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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。 {|&5_][ Mc09ES 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。 9F)z4 mpI5J'>] 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。 wVicyiY] '_w=k4 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。 vY }A #fM#p+v 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。 8S mCpg %C~1^9uq 《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\vKJ2
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上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 ]h* c,. 75"f2; 目 录 )Dw,q~xgg0 1 入门指南 4 R7$:@<:g 1.1 OptiBPM安装及说明 4
FT#8L 1.2 OptiBPM简介 5 ein4^o<f. 1.3 光波导介绍 8 JJ}0gZ 1.4 快速入门 8 &]e'KdXF 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 bJRN;g 2.1 定义MMI耦合器材料 28 lef2 X1w}! 2.2 定义布局设置 29 Ghx3EVqnx" 2.3 创建一个MMI耦合器 31 4wa`<H&S5 2.4 插入input plane 35 iop2L51eJ 2.5 运行模拟 39 %{AO+u2i 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 /^X/ 8 3 创建一个单弯曲器件 44 z=rT%lz6
3.1 定义一个单弯曲器件 44 v,
n$^R 3.2 定义布局设置 45 SM0~fAtE 3.3 创建一个弧形波导 46 96 q_K84K 3.4 插入入射面 49 R< ,`[* Z 3.5 选择输出数据文件 53 UDL!43K 3.6 运行模拟 54 YQ+tDZY8` 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 =|M>l 4 创建一个MMI星形耦合器 60 ohF JZ' 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 d
F9!G;V 4.2 定义布局设置 61 4
Y;Nm1@ 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ?EJD?,} 4.4 插入输入面 62 {5%5}[/x 4.5 运行模拟 63 Izhee%c 4.6 预览最大值 65 A?CcHw
rT 4.7 绘制波导 69 ?WF/|/ 4.8 指定输出波导的路径 69 |X0Y- 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 wfU7G[ 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 TD'L'm|2 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 c(:f\Wc3Z 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 q*\x0"mS/ 5.1 定义波导材料 75 :`-,Lbg 5.2 定义布局设置 76 56+s~hG 5.3 创建波导 76 QW$G 5.4 修改输入平面 77 $}J5xG,}$ 5.5 指定波导的路径 78 jGXO\:sO 5.6 运行模拟 79 |zQ4u 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 jT8#C=a7 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 m@"QDMHk. 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 9z}uc@#D=m 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 N}pw74=1 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 q}~3C1 6.2 定义布局结构 89 (8Bk;bd 6.3 绘制并定位波导 91 kSR\RuY* 6.4 生成布局脚本 95 ::ajlRZG 6.5 插入和编辑输入面 97 B8B; y^b>i 6.6 运行模拟 98 M,/mE~ 6.7 修改布局脚本 100 u=/{cOJI6 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 ,_Z5m; 7 应用预定义扩散过程 104 !G SV6 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 v}1QH 7.2 定义布局设置 106 "}pNe"ok 7.3 设计波导 107 R%Q@ 7.4 设置模拟参数 108 6^]!gR#B 7.5 运行模拟 110 7B!xT2{T 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 BFL`!^ 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 t?}zdI(4 7.8 添加一个新的轮廓 111 K[ (NTp$E 7.9 创建上方的线性波导 112 FrTi+& < 8 各向异性BPM 115 *a58ZI@ 8.1 定义材料 116 .q9
$\wM/ 8.2 创建轮廓 117 ( M7pT 8.3 定义布局设置 118 |/09<F:L[ 8.4 创建线性波导 120 ptDY3n~' 8.5 设置模拟参数 121 wQe_vY 8.6 预览介电常数分量 122 m=}B,']O 8.7 创建输入面 123 ``ou/Z 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 _9=Yvc= 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 { jhr< 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 BReJ!|{m} 9.2 定义布局设置 130 kKAP"'v 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 GM3f-\/ 9.4 编辑输入平面 132 f>W- 9.5 设置模拟参数 134 W}5xmz 9.6 运行模拟 135 Wn(6,MDUN 10 电光调制器 138 Zy o[(`y 10.1 定义电解质材料 139 >N]7IU[- 10.2 定义电极材料 140 NMa}
< 10.3 定义轮廓 141 @^T1XX 10.4 绘制波导 144 G*-b}f 10.5 绘制电极 147 (CsD*U`h 10.6 静电模拟 149 =K6($|'= 10.7 电光模拟 151 b*`lk2oMa/ 11 折射率(RI)扫描 155 .Yf:[`Q6g 11.1 定义材料和通道 155 E=>FjCsu<- 11.2 定义布局设置 157 <-[wd.M_ 11.3 绘制线性波导 160 =>M^02" 11.4 插入输入面 160 cUA7#1\T= 11.5 创建脚本 161 3wC' r 11.6 运行模拟 163
hRs&t,{& 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ;~D)~=|ZZ 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 6"~P/\jP 12.1 定义材料 165 a>GyO&+Dkg 12.2 创建参考轮廓 166 P/Q!<I 12.3 定义布局设置 166 P*I}yPeb 12.4 用户自定义轮廓 167 ApAO/q 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 4scNSeW 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 JwAYG5W 13.1 定义材料 173 ie2WL\tR4 13.2 创建钛扩散轮廓 173 y#q?A,C@n 13.3 定义晶圆 174 paKSr|O 13.4 创建器件 175 Mdl{}P0) 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ;xzUE`uUfJ 13.6 定义电极区域 178 =5kY6%E7c 后记。。。。 Y?(r3E^x 更多详情扫码加微[attachment=115599] vSi.txV2
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