infotek |
2023-11-03 08:44 |
《OptiBPM入门教程》
前 言 m
6Xex.d .Pp;% 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。 t>W^^'=E @y{i.G 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。 &}TfJ=gj Mn<G9KR 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。 m\3r<*q6 /3MTutM|<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。 4v@urW s 2>Uy`B|f 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。 a6UW,n"n w"-' 《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 c&A;0**K, <NIg`B@ 's
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 [1I>Bc&o* [attachment=122007] ] D(laqS;" 目 录 # g.J,L 1 入门指南 4 uO4kCK<7C 1.1 OptiBPM安装及说明 4 a$Lry?pb 1.2 OptiBPM简介 5 %]>LnbM>4 1.3 光波导介绍 8 1QfOD-lv 1.4 快速入门 8 HA
+EuQE" 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 0YMmW xV 2.1 定义MMI耦合器材料 28 pq
\M;& 2.2 定义布局设置 29 Dy>U=(S 2.3 创建一个MMI耦合器 31 3
cd5g 2.4 插入input plane 35 b4_"dg~gK 2.5 运行模拟 39 .Yl*kG6r 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 P#_8$#G3 3 创建一个单弯曲器件 44 v-*CE[ 3.1 定义一个单弯曲器件 44 p1dqDgF* 3.2 定义布局设置 45 ^7l.!s#$b 3.3 创建一个弧形波导 46 M6ol/.G[ 3.4 插入入射面 49 @$5! 3.5 选择输出数据文件 53 T>"GH M 3.6 运行模拟 54 Q77iMb] 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 mY+.(N7m 4 创建一个MMI星形耦合器 60 nN|zEw] 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 u>~G)lx% 4.2 定义布局设置 61 &FQ]`g3_@ 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ^1&xt(G 4.4 插入输入面 62 ;l]OmcL 4.5 运行模拟 63 $(2c0S{ 1 4.6 预览最大值 65 #8N9@ 4.7 绘制波导 69 C*e)UPK` 4.8 指定输出波导的路径 69 #}^kMD > 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 {.W$<y (j7 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 Ga4Ru 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 SE0"25\_G 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 OL{U^uOhY 5.1 定义波导材料 75
b;!oPT 5.2 定义布局设置 76 X
X>Y]P
a 5.3 创建波导 76 |TOz{ 5.4 修改输入平面 77 GHQa{@m2V 5.5 指定波导的路径 78 X&^8[," 5.6 运行模拟 79 (-\,t 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 .Gq)@{o> 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 U=<E,tM 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 ~lx5RTkp 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 ]xf
lfZ 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 "%+C@>`( 6.2 定义布局结构 89 aX= 6.3 绘制并定位波导 91 K5x&:z 6.4 生成布局脚本 95 =,D3e+P' 6.5 插入和编辑输入面 97 ~o:lh],~ 6.6 运行模拟 98 0 T!_;IQ 6.7 修改布局脚本 100 xACAtJ'gc 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 'C6K\E 7 应用预定义扩散过程 104 V Iof4?i 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 CtbmX)vE 7.2 定义布局设置 106 B\2<r5|QG 7.3 设计波导 107 mw<LNnT{8 7.4 设置模拟参数 108 X*F#=.lh 7.5 运行模拟 110 )W&H{2No 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 dMsX}=EI< 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 4ze-N8<[ 7.8 添加一个新的轮廓 111 .M_[tl 7.9 创建上方的线性波导 112 RdlcJxM 8 各向异性BPM 115 9:^SnHAa 8.1 定义材料 116 \WD}@6)
~ 8.2 创建轮廓 117 #!\g5 ')mC 8.3 定义布局设置 118 q#Y%Y 8.4 创建线性波导 120 BH0@WG7F 8.5 设置模拟参数 121 H"4^ 8.6 预览介电常数分量 122 4{rwNBj( 8.7 创建输入面 123 hV_eb6aj}P 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 m(nGtrQJm 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ^8dJJ* 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 ' } rUbJo 9.2 定义布局设置 130 `[V]xP%V 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 6\(wU?m'/ 9.4 编辑输入平面 132 yG?,8!/] 9.5 设置模拟参数 134 ]}R\[F (_% 9.6 运行模拟 135 yG'5u p 10 电光调制器 138 Wa~'p+<c~b 10.1 定义电解质材料 139 ?DEj|
i8 10.2 定义电极材料 140 AW@I, 10.3 定义轮廓 141 j+Nun 10.4 绘制波导 144 e!*d(lHKos 10.5 绘制电极 147 <5MnF 10.6 静电模拟 149 &eq>> 10.7 电光模拟 151 AE1!u{ 11 折射率(RI)扫描 155 [E_6n$w 11.1 定义材料和通道 155 P?*$Wf,~n 11.2 定义布局设置 157 ny17(Y = 11.3 绘制线性波导 160 +_uT1Ps BY 11.4 插入输入面 160 !+&"y K@J 11.5 创建脚本 161 vINm2%*zJ 11.6 运行模拟 163 zN JK+_O= 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 [Y.3miE 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 $x]'6 12.1 定义材料 165 ~}|)@,N'bm 12.2 创建参考轮廓 166 |cL'4I>b9 12.3 定义布局设置 166 ZLe@O~f;% 12.4 用户自定义轮廓 167 ,EW-21 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 R[5*]$(b 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 A7DEAT))4L 13.1 定义材料 173 'mj0+c$ 13.2 创建钛扩散轮廓 173 LhC%`w 13.3 定义晶圆 174 o~H4<ayy 13.4 创建器件 175 &AH@|$!E 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 8C4DOz| 13.6 定义电极区域 178 "ZF:}y 13.7 定义输入平面和模拟参数 182 "NSm2RU3 13.8 运行模拟 182 0V
,R|Ln 13.9 创建脚本 184 Z8tQ#Pu{ 14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 oEvXZ;F@. 14.1 理论背景 186 t8 g^W K 14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 =@;uDu:Q 14.3 生成脚本数据 190 P4"_qxAW 14.4 导出散射数据 193 a) GLz 14.5 创建臂 194 />_Mz 14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 i ]gF
6:& 14.7 加载两个臂的文件 200 ~]BxM9 14.8 在OptiSystem内完成布局 201
)]L:OE 14.9 连接元件 202 cf?*6q?n 14.10 运行模拟 203 x9R_KLN:; 14.11 创建图以查看结果 204 gJ cf~@s
有兴趣可以扫码加微咨询 Y s[J xP $J&wwP[ [attachment=122006]
|
|