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infotek 2023-01-03 08:49

《OptiBPM入门教程》

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前  言 _H~pH7WU  
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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。 b>hBct}  
LY@1@O2@  
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。 ^@|<'g.R-  
,wwU` U  
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。 VfL]O8P>  
>,w\lf9  
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。 T[Z <bW~0  
rd&*j^?  
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。 U~u6}s]:  
/t$+Af,}  
《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 W%Y.SP$Y  
上海讯技光电科技有限公司
2021年4月 i# pjv'C  
X_-Hrp!h  
p^pQZ6-  
目 录 Nt`F0 9S  
1 入门指南 4 #hy5c,}>  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 TnvHO_P,  
1.2 OptiBPM简介 5 mJ6t.%'d  
1.3 光波导介绍 8 ~>}dse  
1.4 快速入门 8 I,],?DQX2)  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 n}AR/3}  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 x[GFX8h(k6  
2.2 定义布局设置 29 Y0P}KPD  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 Ak\D6eHcB  
2.4 插入input plane 35 -)y> c  
2.5 运行模拟 39 dU sJv  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 u):%5F/  
3 创建一个单弯曲器件 44 h@PMCmf_  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 3oppV_^JdT  
3.2 定义布局设置 45 uZqu xu.  
3.3 创建一个弧形波导 46 O" X!S_R  
3.4 插入入射面 49 <eud#v  
3.5 选择输出数据文件 53 :|3"H&FWK  
3.6 运行模拟 54 K^]?@oHO  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 *7xQp!w^  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 >0g `U  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 PK.h E{R  
4.2 定义布局设置 61 (x1"uy7_  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 3&a*]  
4.4 插入输入面 62 zCj*:n  
4.5 运行模拟 63 9:CVN@E  
4.6 预览最大值 65 @,y FY  
4.7 绘制波导 69 fJF8/IQ4  
4.8 指定输出波导的路径 69 T(sG.%  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 ?FY@fO?es  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 {jx#^n&5R  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 Sg_-OX@f  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 VuO)  
5.1 定义波导材料 75 @ 2%.>0s.  
5.2 定义布局设置 76 AXNszS%4  
5.3 创建波导 76 ~u?x{[  
5.4 修改输入平面 77 A3 Rm 0  
5.5 指定波导的路径 78 W{$+mow7S  
5.6 运行模拟 79 FM;;x(sg  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 ~Me&cT8  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 G +nY}c  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 =CG!"&T  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 @ @3)D%h  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 Q8gdI  
6.2 定义布局结构 89 VxPTh\O*[  
6.3 绘制并定位波导 91 8eS@<[[F#  
6.4 生成布局脚本 95 fUL{c,7xda  
6.5 插入和编辑输入面 97 nI|Lx`*v  
6.6 运行模拟 98 X('Q;^`  
6.7 修改布局脚本 100  4s1kZ`e  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 YVZSKU  
7 应用预定义扩散过程 104 P60]ps!M  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 8&2gM  
7.2 定义布局设置 106 L3G)?rPFC#  
7.3 设计波导 107 !cFE^VM_;  
7.4 设置模拟参数 108 x w?9W4<  
7.5 运行模拟 110  a`h$lUb-  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 R<0!?`b  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 n_xQSVI0F  
7.8 添加一个新的轮廓 111 [r/Seg"  
7.9 创建上方的线性波导 112 JI[rIL \Ey  
8 各向异性BPM 115 9TXm Z  
8.1 定义材料 116 M*T# 5  
8.2 创建轮廓 117 v0jz)z<#  
8.3 定义布局设置 118 oVuj020  
8.4 创建线性波导 120 C(%5,|6  
8.5 设置模拟参数 121 `>Kk;`  
8.6 预览介电常数分量 122 L/ICFa.G  
8.7 创建输入面 123 n4r( Vg1GS  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 whg4o|p  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 u7y7  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 w3?t})PB&  
9.2 定义布局设置 130 cnUU1Uz>  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 Kj<<&_B.H  
9.4 编辑输入平面 132 E*T84Jh6  
9.5 设置模拟参数 134 {;z L[AgCg  
9.6 运行模拟 135 ae(]9VW  
10 电光调制器 138 @SQ*/sw (c  
10.1 定义电解质材料 139 cwW~ *90#  
10.2 定义电极材料 140 nO.+&kA  
10.3 定义轮廓 141 Ci#5@Q9#w  
10.4 绘制波导 144 Kn9=a-b?,  
10.5 绘制电极 147 YT 03>!B  
10.6 静电模拟 149 fPk9(X;G!p  
10.7 电光模拟 151 aab4c^Ms=  
11 折射率(RI)扫描 155 Kp=3\)&  
11.1 定义材料和通道 155 U-]PWt?C{  
11.2 定义布局设置 157 YDzF( ']o:  
11.3 绘制线性波导 160 F0ivL`  
11.4 插入输入面 160 uF.\dY\xv  
11.5 创建脚本 161 %Pvb>U(Xs  
11.6 运行模拟 163 U+}9X^  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 1.d9{LO[-  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 X9`C2fyVd  
12.1 定义材料 165 my\oC^/9  
12.2 创建参考轮廓 166 [@FeRIu8  
12.3 定义布局设置 166 WO*WAP)n  
12.4 用户自定义轮廓 167 nTtt$I@hW  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 fN%5D z-e  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 \g[f4xAV  
13.1 定义材料 173 {j=hQL3  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 #pn AK  
13.3 定义晶圆 174 0@/E% T1c"  
13.4 创建器件 175 H2_>Av{m  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 7R`ZTfD  
13.6 定义电极区域 178 au}0PnA;  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 Hr,lA(  
13.8 运行模拟 182 ;<)-*?m9  
13.9 创建脚本 184 Gt%?[  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 tlxjs]{0E  
14.1 理论背景 186 Hr,gV2n  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 ]}Hv,a   
14.3 生成脚本数据 190 \,#4+&4b  
14.4 导出散射数据 193 nhxd  
14.5 创建臂 194 GDQg:MgX  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 2F@<{v4  
14.7 加载两个臂的文件 200 OuIW|gIu0  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 LYT<o FE-  
14.9 连接元件 202 EsxTBg  
14.10 运行模拟 203 V'hz1roe  
14.11 创建图以查看结果 204 UHl/AM> !  
A(sx5Ynp  

zhaorun12345 2024-02-25 02:13
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