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infotek 2023-11-23 10:03

《OptiBPM入门教程》

前  言 )~0TGy|  
ij,Rq`}l  
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。 cN-$;Ent  
}a%1$>sj  
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。 FyQr$;r  
L++qMRk9  
通过OptiBPM,科研人员可以同时观察近场分布(包含幅度、相位等),检测辐射以及方向场(Guided Field)。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率,减小风险并降低整体研发产品成本。 bO` S Bq$  
KL yI*`  
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。 v`@NwH<r  
aka)#0l .  
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。 }P'c8$  
f_2(`T#  
《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 \(MI DCZ@-  
上海讯技光电科技有限公司
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目 录 U=WS]  
1 入门指南 4 LS$zA>:  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 oOHY+'V  
1.2 OptiBPM简介 5 M-Ek(K3SRf  
1.3 光波导介绍 8 =4$ErwI_dm  
1.4 快速入门 8 PthgxB^  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 }xry  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 pm=m~  
2.2 定义布局设置 29 Wu"1M^a  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 15S&,$ 1&  
2.4 插入input plane 35 2EO x],(|  
2.5 运行模拟 39 {- &`@V  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 TlowEh8r  
3 创建一个单弯曲器件 44 .1}1e;f-  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 %!r.) Wx|2  
3.2 定义布局设置 45  wX5q=I  
3.3 创建一个弧形波导 46 "BVp37 m;?  
3.4 插入入射面 49 tpb lm|sW  
3.5 选择输出数据文件 53 \,fa"^8  
3.6 运行模拟 54 mPhu#oK'f  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 j9rxu$N+  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 *4e?y  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 5DDSo0E  
4.2 定义布局设置 61 kno[!A7_6  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 9GRQ^E  
4.4 插入输入面 62 qX*xQA|ak,  
4.5 运行模拟 63 zE<Iv\Q  
4.6 预览最大值 65 q|:wzdmNZ  
4.7 绘制波导 69 @dUN3,}  
4.8 指定输出波导的路径 69 i)'tt9f$  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 )t KS ooW  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 `yP`5a/  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 OIJT~Z}  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 @H<*|3J  
5.1 定义波导材料 75 #N"u 0  
5.2 定义布局设置 76 2n$Wey[  
5.3 创建波导 76 n\M8>9c  
5.4 修改输入平面 77 R*!s'R  
5.5 指定波导的路径 78 *:Rs\QH   
5.6 运行模拟 79 [_nOo`  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 m^0vux  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 %ioVNbrR7  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 lKB9n}P  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 EK5$z>k>m  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 ALy7D*Z]w  
6.2 定义布局结构 89 b"Q8[k |d  
6.3 绘制并定位波导 91 tRpY+s~Fq  
6.4 生成布局脚本 95 ^86M 94k  
6.5 插入和编辑输入面 97 h=0a9vIXF  
6.6 运行模拟 98 x1?mE)n]  
6.7 修改布局脚本 100 .>eRX%  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 )A xD|A  
7 应用预定义扩散过程 104 p#{y9s4h  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 BvsSrse  
7.2 定义布局设置 106 1*yxSU@uY  
7.3 设计波导 107 :SS \2  
7.4 设置模拟参数 108 #-\5O  
7.5 运行模拟 110 -iS^VzI|I  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 N<8\.z5:<  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 rVqQo` K\  
7.8 添加一个新的轮廓 111 n."n?C'{  
7.9 创建上方的线性波导 112 Ny^f'tsA  
8 各向异性BPM 115  [#C6K '  
8.1 定义材料 116 tc0;Ake-&  
8.2 创建轮廓 117 mf3,V|>[\  
8.3 定义布局设置 118 4`,7 tj  
8.4 创建线性波导 120 ^8;MY5Wbs  
8.5 设置模拟参数 121 5h&sdzfG  
8.6 预览介电常数分量 122 A1INaL  
8.7 创建输入面 123 ^hiY6N &  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 =`QYy-b X  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 $Yt|XT+!&  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 p X{wEc6}  
9.2 定义布局设置 130 mLqqo2u  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 v>#Njgo  
9.4 编辑输入平面 132 DPjs? M<  
9.5 设置模拟参数 134 Zs />_w}  
9.6 运行模拟 135 X'jyR:ut#  
10 电光调制器 138 g ns}%\,  
10.1 定义电解质材料 139 \0x>#ygX  
10.2 定义电极材料 140 Jgv Mx  
10.3 定义轮廓 141 tkT,M,]?9  
10.4 绘制波导 144 dazNwn  
10.5 绘制电极 147 8Y.q P"s  
10.6 静电模拟 149 oj - `G  
10.7 电光模拟 151 9L:wfg}8s  
11 折射率(RI)扫描 155 /iFn =pk1?  
11.1 定义材料和通道 155 \ saV8U7B  
11.2 定义布局设置 157 ud  r\\5  
11.3 绘制线性波导 160 B{`adq?pW  
11.4 插入输入面 160 <Z:FY|'s  
11.5 创建脚本 161 (s,&,I=@  
11.6 运行模拟 163 1H-Y3G>jN  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 |y U!d %  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 7K\v=  
12.1 定义材料 165 Tse#{  
12.2 创建参考轮廓 166 Gu*y7I8  
12.3 定义布局设置 166 ; R}>SS'  
12.4 用户自定义轮廓 167 +PjTT6  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 e'.BTt58Y  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 5G}4z>-]F)  
13.1 定义材料 173 ^A@f{g$KB+  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 /AD&z?My+E  
13.3 定义晶圆 174 y>y2,x+[  
13.4 创建器件 175 ?.SGn[  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 #{}?=/nJ~-  
13.6 定义电极区域 178 oZiW4z*Wh  
v1,#7s AW'  
13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 9jTBLp-i#N  
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 -lhIL}mGf  
14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 CW+kKN  
14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 9 8|sWI3 B  
14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 @& }}tALi  
14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 8M*+ |  
14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 5v)^4( )  
14.11 创建图以查看结果 204 fEZuv?@  
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有兴趣可以扫码加微联系 EfEgY|V0  
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