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infotek 2023-04-24 14:24

《OptiBPM入门教程》

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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。 kRiZ6mn  
lqoVfj'6M  
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。 0+rBGk  
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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。 LA,G>#?H  
^g+M=jq _  
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。 'EU|w,GL}  
w*4sT+ P  
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。 ab_EH}j1\q  
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《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 0gKSjTqo  
上海讯技光电科技有限公司
2021年4月 dpcv'cRfw  
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pD6a+B\;k  
目 录 <+`}: A  
1 入门指南 4 lIatM@gU  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 hl+ T  
1.2 OptiBPM简介 5 &!8u4*K5j  
1.3 光波导介绍 8 =XUt?5  
1.4 快速入门 8 QnH~' k  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 qd [Z\B  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 rf2-owWN  
2.2 定义布局设置 29 G4f%=Z  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 "3a_C,\  
2.4 插入input plane 35  Y}Nd2  
2.5 运行模拟 39 ^0"[l {  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 be&,V_F  
3 创建一个单弯曲器件 44 L?hWH0^3  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 >!P !F(  
3.2 定义布局设置 45 O#b%&s"o  
3.3 创建一个弧形波导 46 ^Pc&`1Ap  
3.4 插入入射面 49 0^ $6U  
3.5 选择输出数据文件 53 ,09d"7`X  
3.6 运行模拟 54 J|o )c~  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 }{)>aJ  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 K1fnHpK  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 GEfTs[  
4.2 定义布局设置 61 9jt+PII  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 )u5+<OG}=  
4.4 插入输入面 62 7Dx <Sr!  
4.5 运行模拟 63 7cT ~u  
4.6 预览最大值 65 m[?gN&%nc  
4.7 绘制波导 69 B#x.4~YX  
4.8 指定输出波导的路径 69 cpBTi  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 ^$F1U,oi  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 G9a6 $K)b  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 }JBLzk5|  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 kT4Tb%7KM  
5.1 定义波导材料 75 K<ok1g'0  
5.2 定义布局设置 76 ]s:%joj%^  
5.3 创建波导 76 !5[5l!{x  
5.4 修改输入平面 77 I>3]VR i  
5.5 指定波导的路径 78 wO ?A/s  
5.6 运行模拟 79 *`wgqin  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 y[sO0u\  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 i;}mIsNBY  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 \TXCq@  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 #x5?RHX56  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 qCgoB 0  
6.2 定义布局结构 89 T0P_&E@X  
6.3 绘制并定位波导 91 p v*n.U6  
6.4 生成布局脚本 95 H~r":A'"*  
6.5 插入和编辑输入面 97 "iTi+UZxe  
6.6 运行模拟 98 !%%(o%bi~  
6.7 修改布局脚本 100 &>%9JXU  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 Eh&HN-&  
7 应用预定义扩散过程 104  q<Zza  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 nf9NJ_8}4H  
7.2 定义布局设置 106 GbN|!,X1m  
7.3 设计波导 107 8P3"$2q  
7.4 设置模拟参数 108 ^5BQ=  
7.5 运行模拟 110 [}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 ,fW%Qv  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 /#I~iYPe  
7.8 添加一个新的轮廓 111 U/3 <p8  
7.9 创建上方的线性波导 112 OtFGo 8  
8 各向异性BPM 115 Z</.Ss 4  
8.1 定义材料 116 -yP_S~ \n  
8.2 创建轮廓 117 Dk`(Wgk2  
8.3 定义布局设置 118 9&} i[x4  
8.4 创建线性波导 120 79O'S du@  
8.5 设置模拟参数 121 EgT?Hvx:  
8.6 预览介电常数分量 122 ,c9K]>8m`  
8.7 创建输入面 123 V+&C_PyC  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 $c<NEt_\  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 w_]`)$9  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 eT6T@C](  
9.2 定义布局设置 130 j0+l-]F-  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 X{G&r$  
9.4 编辑输入平面 132 H$={i$*,Y  
9.5 设置模拟参数 134 $I }k>F  
9.6 运行模拟 135 u</LgOP`-  
10 电光调制器 138 _[t:Vme}v  
10.1 定义电解质材料 139 M=Cl|  
10.2 定义电极材料 140 *'jI>^o  
10.3 定义轮廓 141 's_[ #a;Vp  
10.4 绘制波导 144 38l 8n.  
10.5 绘制电极 147 ;2jH;$HZ  
10.6 静电模拟 149 Gj H$!P=.  
10.7 电光模拟 151 ;"Q.c#pA$g  
11 折射率(RI)扫描 155 K@>($BX]  
11.1 定义材料和通道 155 >#~>!cv6D  
11.2 定义布局设置 157 SM8Wg>  
11.3 绘制线性波导 160 !b4v}70,  
11.4 插入输入面 160 "9bd;Tt:  
11.5 创建脚本 161 FH7h?!|t  
11.6 运行模拟 163 [h[@? 8vB  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 GLtd6;V  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 {7Q)2NC  
12.1 定义材料 165 {k8R6l1  
12.2 创建参考轮廓 166 % "CF-K@th  
12.3 定义布局设置 166 @Tz}y"VG  
12.4 用户自定义轮廓 167 *BFG{P  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 &-zW1wf  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 6Mh"{N7  
13.1 定义材料 173 7X`]}z4g  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 [Lal_}m?  
13.3 定义晶圆 174 S}/5W  
13.4 创建器件 175 GLWEoV9<  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 B3g # )  
13.6 定义电极区域 178 ^ZPynduR  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 5/YGu=,  
13.8 运行模拟 182 _ 2 oZhJ  
13.9 创建脚本 184 :Fh#"<A&&  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 (bp4ly^  
14.1 理论背景 186 v@ifB I  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 7 F> a&r  
14.3 生成脚本数据 190 wU(!fw\  
14.4 导出散射数据 193 GW,RE\Q:  
14.5 创建臂 194 '@dk3:3t  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 jT=fq'RK  
14.7 加载两个臂的文件 200 =M9;`EmC  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 R1vuf*A5,  
14.9 连接元件 202 H[2W(q6  
14.10 运行模拟 203 .OcI.1H[  
14.11 创建图以查看结果 204 $|m'~AmI  
有兴趣扫码加微联系[attachment=117462] 4@r76v}{  
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