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infotek 2023-03-10 10:23

光波导《OptiBPM入门教程》

6> Ca O  
前  言 7<p? E7  
SF?s^  
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。 .,7ZD O9{  
>W7IWhm3  
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。 U**v'%{s  
;?'=*+'>  
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。 <=7N2t)s4  
AiE\PMF~{P  
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。 kx_PMpc  
)}i;OLw-  
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。 'I *&P5|  
cgvD>VUw  
《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 Yt% E,U~g  
上海讯技光电科技有限公司
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目 录 z`Cq,Sz/  
1 入门指南 4 KB^i=+xr  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 byUz  
1.2 OptiBPM简介 5 +m8gS;'R4  
1.3 光波导介绍 8 !j|93*  
1.4 快速入门 8 r=3knCEWK  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 SWGD(]}uz  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 s*0PJ\E2  
2.2 定义布局设置 29 (~<9\ZJs  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 Xu8_<%  
2.4 插入input plane 35 A+Xk=k5<  
2.5 运行模拟 39 `/z6 Q"  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 *NDM{WB|)  
3 创建一个单弯曲器件 44 Aj;F$(su  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 """gV)Y  
3.2 定义布局设置 45 0H-~-z8Y  
3.3 创建一个弧形波导 46 G} &{]w@  
3.4 插入入射面 49 a|x1aN 0  
3.5 选择输出数据文件 53 >_4Ck{^d#  
3.6 运行模拟 54 T&]J3TFJ  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 &l=%*`On  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 !)(c_ uz  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 1px8af]  
4.2 定义布局设置 61 cv b:FK  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 eL-9fld /n  
4.4 插入输入面 62 .#,!&Lt  
4.5 运行模拟 63 D9;2w7v  
4.6 预览最大值 65 4X@ <PX5  
4.7 绘制波导 69 6_m5%c~;+r  
4.8 指定输出波导的路径 69 e `!PQMLU  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 swBgV,;   
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 gJ_{V;R  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 \G?GX  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 zoV4Gl  
5.1 定义波导材料 75 2FxrMCC  
5.2 定义布局设置 76 cY|?iEVs)  
5.3 创建波导 76 F_9eju^|  
5.4 修改输入平面 77 ccc*"_45#  
5.5 指定波导的路径 78 0^41dfdE  
5.6 运行模拟 79 O\h*?, )  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 %T hY6y(  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 L> ehL(]!  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 B>&Q]J+R  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 g-0?8q5T6  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 M]O _L  
6.2 定义布局结构 89 }pJ6CW  
6.3 绘制并定位波导 91 qB57w:J  
6.4 生成布局脚本 95 q6 h'=By  
6.5 插入和编辑输入面 97 si:p98[w  
6.6 运行模拟 98 DQ '=$z  
6.7 修改布局脚本 100 /gkHV3}fu  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 H ?Vo#/  
7 应用预定义扩散过程 104 {:U zW\5l)  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 zn| S3c  
7.2 定义布局设置 106 Hc`)Q vFRW  
7.3 设计波导 107 \qx$h!<  
7.4 设置模拟参数 108 {MP8B'r-6  
7.5 运行模拟 110 $#3O:aW  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 KxyD{W1  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 ,/?7sHK-0  
7.8 添加一个新的轮廓 111 PtH>I,/  
7.9 创建上方的线性波导 112 KIY/nu   
8 各向异性BPM 115 F];"d0O#5  
8.1 定义材料 116 C`qo  
8.2 创建轮廓 117 ^|u7+b'|t  
8.3 定义布局设置 118 Lp!4X1/|\  
8.4 创建线性波导 120 7ojU]ly  
8.5 设置模拟参数 121 mGss9eZa  
8.6 预览介电常数分量 122 /y8=r"'G  
8.7 创建输入面 123 ]i$ <<u  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 <ttrd%VW  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 R,]J~TfPK  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 K]~! =j)v  
9.2 定义布局设置 130 Pu|PIdu!08  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 %y7&~me  
9.4 编辑输入平面 132 XH^X4W  
9.5 设置模拟参数 134 ;rp("<g:>  
9.6 运行模拟 135 h/'b(9fS  
10 电光调制器 138 caG5S#8-"  
10.1 定义电解质材料 139 49('pq?D  
10.2 定义电极材料 140 !hMD>B2Z  
10.3 定义轮廓 141 XZh1/b^DMN  
10.4 绘制波导 144 )Y@E5Tuk>  
10.5 绘制电极 147 yj:<3_-C*  
10.6 静电模拟 149 *Z9Rl>  
10.7 电光模拟 151 MNuBZnO  
11 折射率(RI)扫描 155 3^jkd)xw  
11.1 定义材料和通道 155 Q1Jw7R#?l  
11.2 定义布局设置 157 U4$}8~o4  
11.3 绘制线性波导 160 =c(t;u6m-  
11.4 插入输入面 160 Oax6_kmOj  
11.5 创建脚本 161 buj *L&  
11.6 运行模拟 163 (WCczXm)  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 h!~Qyb>W  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 {)CN.z:O  
12.1 定义材料 165 [-5l=j r  
12.2 创建参考轮廓 166 {uCX F~v  
12.3 定义布局设置 166 F `4a0~?  
12.4 用户自定义轮廓 167 <MQTOz oj  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 mXSs:FqE!  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 za,JCI  
13.1 定义材料 173 (drDC1\  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 r\j*?m ]  
13.3 定义晶圆 174 lZ*V.-D^]  
13.4 创建器件 175 VF bso3q<j  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 )c<X.4  
13.6 定义电极区域 178 Y00hc8<  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 d69synEw>k  
13.8 运行模拟 182 -;Ij ,  
13.9 创建脚本 184 olxnQYFo  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 P+Q}bTb8  
14.1 理论背景 186 ])9|j  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 /J5)_> R:  
14.3 生成脚本数据 190 @c -| Sl  
14.4 导出散射数据 193 \%czNF  
14.5 创建臂 194 &~&oB;uR  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 ([ODmZHv  
14.7 加载两个臂的文件 200 9>-]*7  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 \"| 7o8  
14.9 连接元件 202 VUUE2k;^  
14.10 运行模拟 203 w{"ro~9o  
14.11 创建图以查看结果 204 yt {?+|tXU  
有兴趣扫码加微联系[attachment=116632] 5_[we1$P  
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