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infotek 2023-11-03 08:44

《OptiBPM入门教程》

前  言 uaghB,i'n  
%4'<0  
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。 |?A:[C#X  
[GQn1ZLc  
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。 3Gi^TXE]  
+a3H1 tt~  
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。 3fGL(5|_  
T,@s.v  
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。 Lmsc ~~  
g$f+X~Q  
本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 ":@\kw  
w3Lr~_j  
《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 XM1; >#kz  
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上海讯技光电科技有限公司
2021年4月 mHe[ NkY6  
[attachment=122007]
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目 录 6mV-+CnYC  
1 入门指南 4 (vP<}  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 ?_ 476A  
1.2 OptiBPM简介 5 @cB7tY*Ski  
1.3 光波导介绍 8 n f.H0i;  
1.4 快速入门 8 hk+8s\%-  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 H#Hhi<2  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 wxJu=#!M  
2.2 定义布局设置 29 [[$dPa9  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 uwl_TDc>%  
2.4 插入input plane 35 .jUM'; l  
2.5 运行模拟 39 3 C{A  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 unKPqc%q=n  
3 创建一个单弯曲器件 44 )Cu2xRr^`  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 j+9;Rvt2  
3.2 定义布局设置 45 &&% oazR=  
3.3 创建一个弧形波导 46 igx~6G*  
3.4 插入入射面 49 5o6X.sC8e  
3.5 选择输出数据文件 53 3iM7c.f*/  
3.6 运行模拟 54 "7q!u,u  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 E)%D LZ  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 : &bJMzB  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 \VpN:RI  
4.2 定义布局设置 61 EDT9O  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 >{S ~(KxK  
4.4 插入输入面 62 o_8Wnx^  
4.5 运行模拟 63 {o SdVRI  
4.6 预览最大值 65 dBw7l}  
4.7 绘制波导 69 3{)!T;Wd  
4.8 指定输出波导的路径 69 fUMjLA|*I<  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 %2wr%*h  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 e@Mg9VwDc  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 .Hnhd/ c  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 B"YN+So  
5.1 定义波导材料 75 9(3]t}J5 d  
5.2 定义布局设置 76 4VF4 8  
5.3 创建波导 76 8WE@ X)e  
5.4 修改输入平面 77 en>n\;U  
5.5 指定波导的路径 78 !(Ymc_s  
5.6 运行模拟 79 5S<Rz)1r  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 JC0#pU;  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 Q6)?#7<jy  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 wBDHhXi0  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 )T6:@n^]h  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 N a$.VT  
6.2 定义布局结构 89 Q r\eT}  
6.3 绘制并定位波导 91 <2d)4@B=  
6.4 生成布局脚本 95 \ZM5J  
6.5 插入和编辑输入面 97 D6~KLSKm  
6.6 运行模拟 98 yAAV,?:o[  
6.7 修改布局脚本 100 4E2#krE%  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 o}DR p4;Ka  
7 应用预定义扩散过程 104 mPU}]1*p  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 b@c(Nv  
7.2 定义布局设置 106 ic5af"/(\  
7.3 设计波导 107 3?K+wg s  
7.4 设置模拟参数 108 uH?dy55 Y  
7.5 运行模拟 110 ,hH c -%-  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 N5{v;~Cm}V  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 j!@T@ 8J  
7.8 添加一个新的轮廓 111 ny{S&f  
7.9 创建上方的线性波导 112 -RJ~Sky[  
8 各向异性BPM 115 >?1GJ5]\s  
8.1 定义材料 116 [;yKbw!C  
8.2 创建轮廓 117 ]0&X[?  
8.3 定义布局设置 118 t{>#)5Pqv  
8.4 创建线性波导 120 &@,lF{KTL  
8.5 设置模拟参数 121 43E)ltR=]  
8.6 预览介电常数分量 122 O&MH5^I  
8.7 创建输入面 123 'z^'+}iyv  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 w[F})u]E  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ]isq}Qv~  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 9% C]s  
9.2 定义布局设置 130 +.&P$`;TZj  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 rrR"2WuGO  
9.4 编辑输入平面 132 >;XtJJS  
9.5 设置模拟参数 134 3$xpZm60  
9.6 运行模拟 135 |fywqQFq  
10 电光调制器 138 cHt4L]n8n  
10.1 定义电解质材料 139 i6P}MtC1  
10.2 定义电极材料 140 4evNZ Q  
10.3 定义轮廓 141 0J^Z)U>j  
10.4 绘制波导 144 -8l(eDm"m  
10.5 绘制电极 147 lX%-oRQ/os  
10.6 静电模拟 149 2<9K}Of  
10.7 电光模拟 151 L*dGo,oN  
11 折射率(RI)扫描 155 KB^8Z@(+  
11.1 定义材料和通道 155 g0"xG}d  
11.2 定义布局设置 157 Zo-,TKgY'  
11.3 绘制线性波导 160 jI'?7@32`  
11.4 插入输入面 160 f,i2U|1pbj  
11.5 创建脚本 161 kkfBVmuW  
11.6 运行模拟 163 dH.Fb/7f  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 C+P.7]?&  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 g)\Tex<  
12.1 定义材料 165 fPHV]8Ft|  
12.2 创建参考轮廓 166 Y[vP]7-  
12.3 定义布局设置 166 mhv6.W@  
12.4 用户自定义轮廓 167 R<gAxO%8  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 Y@:l!4DI  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 jygUf|  
13.1 定义材料 173 2q]ZI  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 BKO^ux%  
13.3 定义晶圆 174 tK[o"?2y  
13.4 创建器件 175 rz,,ku4qt  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 s-5 #P,Lw  
13.6 定义电极区域 178 4[#)p}V  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 {ZSAPq4)L  
13.8 运行模拟 182 tV_3!7m0$  
13.9 创建脚本 184 ~CHcbEWk)W  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 ?]bx]Y;  
14.1 理论背景 186 n $N M  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 <m^a ?q^  
14.3 生成脚本数据 190 V~#5^PF{  
14.4 导出散射数据 193 B_iaty   
14.5 创建臂 194 7[='m{{=C  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 K|\0jd)N  
14.7 加载两个臂的文件 200 \D' mo  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 GFE3p  
14.9 连接元件 202 'v^shGI%Ht  
14.10 运行模拟 203 >r C*.  
14.11 创建图以查看结果 204 E+EcXf  
有兴趣可以扫码加微咨询 Nt_sV7zzb  
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