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2023-11-23 10:03 |
《OptiBPM入门教程》
前 言 H`9Uf) zp}eLm:=d 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。 Smw QET<H aB~S?.l 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。 +Vb8f["+- S$,'Q^~K 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。 WJH\~<{mP q*7<)VwI 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。 w >; L{ =q7Z qP 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。 58Xzup_" MGS-4>Q# 《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 j$7|XM6 上海讯技光电科技有限公司 (V`Md\NL` [attachment=122956] nI.x kR CQv-* 目 录 s$ENFp7P 1 入门指南 4 fxaJZz$o 1.1 OptiBPM安装及说明 4 \NZIEu)5? 1.2 OptiBPM简介 5 +ZMls
[ 1.3 光波导介绍 8 G2bDf-1ew 1.4 快速入门 8 }je,")#W 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 Hmt^h(*/2 2.1 定义MMI耦合器材料 28 nn/?fIZN4 2.2 定义布局设置 29 {%lXY Myu 2.3 创建一个MMI耦合器 31 P262Q&.}d 2.4 插入input plane 35 sV"UI 2.5 运行模拟 39 -VxTx^)> 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 #'D"
'B 3 创建一个单弯曲器件 44 ,2Q o7(A 3.1 定义一个单弯曲器件 44 !* Ti}oIo& 3.2 定义布局设置 45 `*", < 3.3 创建一个弧形波导 46 M>9-=$7 3.4 插入入射面 49 h,aA w#NE* 3.5 选择输出数据文件 53 Qd}m`YW-f$ 3.6 运行模拟 54 McH>"` 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 ( wDm*bZ* 4 创建一个MMI星形耦合器 60 JWvjWY2+P 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 &,A64y 4.2 定义布局设置 61 lO&3{dOYE 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 f=C ,e/sw 4.4 插入输入面 62 AjcX N 4.5 运行模拟 63 ;<yd^Xs 4.6 预览最大值 65 m8'C_U^89 4.7 绘制波导 69 :I -V_4b 4.8 指定输出波导的路径 69 NI#X@ 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 f` =CpO* 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 Gj"7s8(/K| 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 \drqG&wl 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 eP*lI<NQ1 5.1 定义波导材料 75 5`
Te\H 5.2 定义布局设置 76 G9g1hie@% 5.3 创建波导 76 JJ;[, 5.4 修改输入平面 77 ~\{^%~[48 5.5 指定波导的路径 78 |
N0Z-| 5.6 运行模拟 79 06$!R/K 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 hxCvk/7sT 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 y_\p=0t8 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 |D, +P 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 PH"n{lW.T 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 GKN%Tv:D_ 6.2 定义布局结构 89 !x!07`+^u 6.3 绘制并定位波导 91 [2"<W!p 6.4 生成布局脚本 95 Q+g!V5' 6.5 插入和编辑输入面 97 r.4LU 6.6 运行模拟 98 XsnF~)YW 6.7 修改布局脚本 100 ,%\o4Rc'o 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 Neg,qOt 7 应用预定义扩散过程 104 626Z5Afg 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 W6On93sa 7.2 定义布局设置 106 ()~pY!)1/ 7.3 设计波导 107 LpR3BP@At 7.4 设置模拟参数 108 3p0LN'q]A 7.5 运行模拟 110 y|'SXM 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 )M)7"PC 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 @|Rrf*J?% 7.8 添加一个新的轮廓 111 MEwo}=B 7.9 创建上方的线性波导 112 2W4qBaG$= 8 各向异性BPM 115 %-d]X{J: 8.1 定义材料 116 'fW6
.0fXa 8.2 创建轮廓 117 _i/t?7 8.3 定义布局设置 118 eImn+_ N3 8.4 创建线性波导 120 7Hm3;P. 8.5 设置模拟参数 121 oWYmj=D~2z 8.6 预览介电常数分量 122 Ei2'[PK 8.7 创建输入面 123 K)J(./ 8.8 运行各向异性BPM模拟 124
foQ#a 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 dd]/.Z 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 ;qrB\j" 9.2 定义布局设置 130 E9~Ghx. 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 ,?L2wl[ 9.4 编辑输入平面 132 DZi!aJ 9.5 设置模拟参数 134 0qX3v<+[6 9.6 运行模拟 135 {GC?SaK 10 电光调制器 138 3YVi"
k?2 10.1 定义电解质材料 139 V7/I>^X 10.2 定义电极材料 140 By% =W5 10.3 定义轮廓 141 'Fmvu 10.4 绘制波导 144 fMOU$0]$< 10.5 绘制电极 147 |+T1XYG5 10.6 静电模拟 149 V{JAB]?^ 10.7 电光模拟 151 #-bA[eQV 11 折射率(RI)扫描 155 q5?# 3 T= 11.1 定义材料和通道 155 gvLf|+m 11.2 定义布局设置 157 7D<#(CE{ 11.3 绘制线性波导 160 2 $Tj84'X 11.4 插入输入面 160 92EWIHEWZ 11.5 创建脚本 161 Y 'ow 11.6 运行模拟 163 ;UxP
Kpl 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 p\<u6v ~J 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 l,kUhZ@W 12.1 定义材料 165 y~FV2$ 12.2 创建参考轮廓 166 78/Zk}I] 12.3 定义布局设置 166 uuQ(& 12.4 用户自定义轮廓 167 ;cQ6g`
bM\ 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 @7B$Yy# 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 Z4lO?S5%J 13.1 定义材料 173 gM
_hi 13.2 创建钛扩散轮廓 173 rnF/H=I/ 13.3 定义晶圆 174 <kCU@SK 13.4 创建器件 175 U-|NY 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 Z:*76PP, 13.6 定义电极区域 178 R00eisd 1&-
</G# 13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 ;1a~pF S 13.9 创建脚本 18414 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 -YCOP0 14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 -:na:Vsi 14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 6b:tyQ 14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 49vcoHlf 14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 -q*i_r:, 14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 ZSG9t2qlv 14.11 创建图以查看结果 204 <>8WQn,K 9o+)?1\ 有兴趣可以扫码加微联系 MgY0q?.S= 2K3{hxB [attachment=122948]
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