infotek |
2023-02-27 08:36 |
《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。 f(DGC2R
< T4T_32`XR 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。 yY*OAC BZ1@?3 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。 ^BjwPh4Z# ltt%X].[ 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。 C 0*k@kGy
N`y!Km
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。 sCaw"{5qc }.gDaxj 《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 tjOfekU 'jcDfv(v<
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 H7"I+qE-G 5@j?7%_8 目 录 {#q<0l 1 入门指南 4 r0QjCFSF= 1.1 OptiBPM安装及说明 4 e`R*6^e 1.2 OptiBPM简介 5 5gI@~h S 1.3 光波导介绍 8 F$ Us! NN 1.4 快速入门 8 c@
En4[a' 2 创建一个简单的MMI耦合器 28
.EH^1.|v 2.1 定义MMI耦合器材料 28 9`.b 2.2 定义布局设置 29 -O~WHi5} 2.3 创建一个MMI耦合器 31 2DTH|Yv 2.4 插入input plane 35 WKBPqfC 2.5 运行模拟 39 J~ v<Z/gm 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 G#duZNBdc 3 创建一个单弯曲器件 44 ekI1j%fO 3.1 定义一个单弯曲器件 44 5#d"]7 3.2 定义布局设置 45 S3hJL:3c 3.3 创建一个弧形波导 46 2b1LC!'U 3.4 插入入射面 49 ;^}cZ 3.5 选择输出数据文件 53 AyNl,Xyc4 3.6 运行模拟 54 :@_CQc*yB 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 H|F>BjXn5 4 创建一个MMI星形耦合器 60 I=f1kr
pR 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 @[zPN[z. 4.2 定义布局设置 61 BAmH2" 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 QEUg=*3W= 4.4 插入输入面 62 ('
`) m 4.5 运行模拟 63 M0c"wi@S_ 4.6 预览最大值 65 ~ ;)@a 4.7 绘制波导 69 E_WiQ?p
4.8 指定输出波导的路径 69 "5XD+qi 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 !SiZA" 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 t]eB3)FX 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 sXoBw.^Ir_ 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 `ZV;Le' 5.1 定义波导材料 75 ),bdj+wr78 5.2 定义布局设置 76 QHMXQyr( 5.3 创建波导 76 pl fz)x3 5.4 修改输入平面 77 &xH>U*c 5.5 指定波导的路径 78 ixiRFBUcF~ 5.6 运行模拟 79 HW.S~eLw* 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 zd#qBj]g 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 0%FC;v0 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 S)g5Tu) 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 ^_5$+ 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 .RJvu$U2j 6.2 定义布局结构 89 n0Ze9W+< 6.3 绘制并定位波导 91 ?/#HTg)!B 6.4 生成布局脚本 95 ( }JX ]- 6.5 插入和编辑输入面 97 P[XE5puC 6.6 运行模拟 98 y*Ex5N~JC 6.7 修改布局脚本 100 9Od
Kh\F ( 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 RG*Nw6A 7 应用预定义扩散过程 104 lt,x(2 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 ( Y/
DMQ 7.2 定义布局设置 106 /8W}o/,s5 7.3 设计波导 107 _?q\tyf3 7.4 设置模拟参数 108 F;q I^{m2 7.5 运行模拟 110 n=rPFpRLF 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 0C3Yina9
* 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 H7qda'%> 7.8 添加一个新的轮廓 111 Mv4JF(,S 7.9 创建上方的线性波导 112 =N7N=xY 8 各向异性BPM 115 LfgR[! 8.1 定义材料 116 ^o?.Rph|i] 8.2 创建轮廓 117 ]BAF 8.3 定义布局设置 118 NTAPx=!1* 8.4 创建线性波导 120 S'E6# 8.5 设置模拟参数 121 9SAyU%mS: 8.6 预览介电常数分量 122 3%<ia$ 8.7 创建输入面 123 p' /$)klt 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 C?hw$^w7T 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 Z8'uZ#=Yw 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 JvHJ*E 9.2 定义布局设置 130 !xe<@$ 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 T w"^I*B 9.4 编辑输入平面 132 BIcE3}dS8 9.5 设置模拟参数 134 HCHC~FNd 9.6 运行模拟 135 {'d?vm!r 10 电光调制器 138 Lk3@Eu) 10.1 定义电解质材料 139 P?TFX.p7 10.2 定义电极材料 140 ,C=Fgxw( 10.3 定义轮廓 141 \n<N>j@3 10.4 绘制波导 144 {L q
uOC1 10.5 绘制电极 147 d>vGx 10.6 静电模拟 149 ~=0zZTG 10.7 电光模拟 151 ^vG*8,^S=8 11 折射率(RI)扫描 155 5vP*oD 11.1 定义材料和通道 155 5,?9#n\E, 11.2 定义布局设置 157 x5PQ9Bw, 11.3 绘制线性波导 160 Q3oVl^q 11.4 插入输入面 160 o"UqI 11.5 创建脚本 161 (V e[FhA 11.6 运行模拟 163 2]>s@?[ 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 '{OZ[$E 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 m! p'nP
12.1 定义材料 165 Sl 6}5 12.2 创建参考轮廓 166 W"wP% 12.3 定义布局设置 166 PJ
#uYM 12.4 用户自定义轮廓 167 MWhFNfS8= 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 q~l&EH0 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 t~@TUTbx 13.1 定义材料 173 TSuHY0.cp 13.2 创建钛扩散轮廓 173 PeE'#&wn 13.3 定义晶圆 174 VK?,8Y 13.4 创建器件 175 =cRJtn 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 =AR'Pad 13.6 定义电极区域 178 p=7kFv 9B*SWWAj 13.7 定义输入平面和模拟参数 182 k#&y 13.8 运行模拟 182 ,VHvQU 13.9 创建脚本 184 ?<F\S2W 14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 NO9Jre 14.1 理论背景 186 pu `|HaQaE 14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 Wigm`A=,r 14.3 生成脚本数据 190 /{qr~7k,oQ 14.4 导出散射数据 193 NrL%]dl3/ 14.5 创建臂 194 fNB*o={r| 14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 "$Rl9(} 14.7 加载两个臂的文件 200 KWN&nP
+ 14.8 在OptiSystem内完成布局 201 =2`s Uw} 14.9 连接元件 202 L2K4nTA 14.10 运行模拟 203 L{5zA5#m 14.11 创建图以查看结果 204 K<|eZhp~
|
|