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《OptiBPM入门教程》
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infotek
2023-04-24 14:24
《OptiBPM入门教程》
Lv, ji_
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。
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9Ww=hfb5UW
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。
D@lAT#vA
xRTg [
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。
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w|n?m
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。
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]Nd'%M
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。
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+n8I(l=
《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
6%ti B?
上海讯技光电科技有限公司
2021年4月
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目 录
0=(-8vwd
1 入门指南 4
00.iMmJ
1.1 OptiBPM安装及说明 4
u{E^<fW]
1.2 OptiBPM简介 5
#LNB@E
1.3 光波导介绍 8
[ ;3EzZL
1.4 快速入门 8
43orR !.Z
2 创建一个简单的MMI耦合器 28
\3y=0
2.1 定义MMI耦合器材料 28
''\cBM!
2.2 定义布局设置 29
-SC2Zgi)A
2.3 创建一个MMI耦合器 31
fB @pwmu
2.4 插入input plane 35
[}xIg8
2.5 运行模拟 39
9B6_eFb
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43
).O2_<&?F
3 创建一个单弯曲器件 44
|"tV["a
3.1 定义一个单弯曲器件 44
)l!&i?h%
3.2 定义布局设置 45
WE Svkm;
3.3 创建一个弧形波导 46
~]_jKe4W
3.4 插入入射面 49
t&Y^W <
3.5 选择输出数据文件 53
omUl2C
3.6 运行模拟 54
n.H`1@
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57
ow>[#.ua
4 创建一个MMI星形耦合器 60
8`LLHX1|
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60
~E:/oV:4 >
4.2 定义布局设置 61
['N#aDh.?
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61
.n|3A3:
4.4 插入输入面 62
3z/O`z
4.5 运行模拟 63
<&m
4.6 预览最大值 65
Z5^,!6
4.7 绘制波导 69
I}Gl*@K&O
4.8 指定输出波导的路径 69
~pBxFA
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71
s7)# NT2
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72
[ Xo J7
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74
5A=xF j{
5 基于VB脚本进行波长扫描 75
>8mW-p
5.1 定义波导材料 75
D<L{Z[
5.2 定义布局设置 76
^MWW,`
5.3 创建波导 76
{Z~VO
5.4 修改输入平面 77
Sm I8&c
5.5 指定波导的路径 78
MvjwP?J]
5.6 运行模拟 79
k3|9U'r!c
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81
f.xSr!
5.8 应用VB脚本进行模拟 82
Yr(f iI
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84
+iDz+3v(
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88
6`$z*C2{
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88
b8-^wJH!
6.2 定义布局结构 89
6I.+c
6.3 绘制并定位波导 91
l=OC?d*m
6.4 生成布局脚本 95
%$-3fj7
6.5 插入和编辑输入面 97
x: wq"X
6.6 运行模拟 98
PL B=%[
6.7 修改布局脚本 100
nv|y@!(
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102
UtW3KvJ#=
7 应用预定义扩散过程 104
9mtC"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
kd2'-9
7.2 定义布局设置 106
"lj:bxM2C
7.3 设计波导 107
_xwfz]lb+
7.4 设置模拟参数 108
;og<eK
7.5 运行模拟 110
Wv'B[;[)
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111
Uc;IPS
7.7 将模板以新的名称进行保存 111
(YH{%8 Z0
7.8 添加一个新的轮廓 111
y]z# ??
7.9 创建上方的线性波导 112
HE.Dl7{
8 各向异性BPM 115
gYIYA"xN`
8.1 定义材料 116
C4d1*IQk
8.2 创建轮廓 117
ON=ley
8.3 定义布局设置 118
K1:)J.ca_
8.4 创建线性波导 120
'$ nGtB5
8.5 设置模拟参数 121
leqSS}KU+
8.6 预览介电常数分量 122
$R}iL
8.7 创建输入面 123
Jx[e{o)o
8.8 运行各向异性BPM模拟 124
;@\JscNJ|
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127
]V7hl#VO
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128
x-k/rZ
9.2 定义布局设置 130
UVRV7^eTe
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130
NNV.x7
9.4 编辑输入平面 132
#Y b9w3N
9.5 设置模拟参数 134
<}>-ip?
9.6 运行模拟 135
)n61IqrW
10 电光调制器 138
fH{$LjH(
10.1 定义电解质材料 139
B ~bU7.Cd
10.2 定义电极材料 140
Ppn ZlGQ6
10.3 定义轮廓 141
ag4^y&
10.4 绘制波导 144
'n`$c{N<tM
10.5 绘制电极 147
^HKaNk<
10.6 静电模拟 149
)u:8Pv
10.7 电光模拟 151
C3Z(k}
11 折射率(RI)扫描 155
!: [` V!{
11.1 定义材料和通道 155
: .eS|
11.2 定义布局设置 157
D#(Pg
11.3 绘制线性波导 160
,$*klod
11.4 插入输入面 160
rMx_ <tX X
11.5 创建脚本 161
ov}{UP]a?
11.6 运行模拟 163
C'"6@-~
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163
eNKdub
12 应用用户自定义扩散轮廓 165
ITOGD
12.1 定义材料 165
k.hSN8
12.2 创建参考轮廓 166
rJ*WxOoS{
12.3 定义布局设置 166
wn.0U
12.4 用户自定义轮廓 167
KWkT 9[H
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170
s7gf7E#Y
13 马赫-泽德干涉仪开关 172
!T1i_
13.1 定义材料 173
@uWD>(D
13.2 创建钛扩散轮廓 173
p_N=V. w
13.3 定义晶圆 174
0 N^V&k
13.4 创建器件 175
hYx^D>}]
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177
{=Y&q~:8v
13.6 定义电极区域 178
=z dti'2{4
13.7 定义输入平面和模拟参数 182
U%olH >1K
13.8 运行模拟 182
DA\O,^49h
13.9 创建脚本 184
B) iJH
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186
rGO3
14.1 理论背景 186
YLr2j 7
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189
a_x6 v*
14.3 生成脚本数据 190
a&PZ7!PZv
14.4 导出散射数据 193
m]vr|:{6/
14.5 创建臂 194
1A *8Jnw
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197
Ke!O^zP92
14.7 加载两个臂的文件 200
1Sr}2@>
14.8 在OptiSystem内完成布局 201
n*uZ=M_/Q
14.9 连接元件 202
O2B$c\pw
14.10 运行模拟 203
C<)&qx3
14.11 创建图以查看结果 204
w,$1 7+]3
有兴趣扫码加微联系[attachment=117462]
%;gWl1&5
M?`06jQD.
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