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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$;r L++qMRk9 通过OptiBPM,科研人员可以同时观察近场分布(包含幅度、相位等),检测辐射以及方向场(Guided Field)。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率,减小风险并降低整体研发产品成本。 bO` SBq$ 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 \(MIDCZ@- 上海讯技光电科技有限公司 v5F+@ug [attachment=122956] tZG l^mA"g '3b'moy 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&,$1& 2.4 插入input plane 35 2EOx],(| 2.5 运行模拟 39 {- &`@V 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 TlowEh8r 3 创建一个单弯曲器件 44 .1}1e;f- 3.1 定义一个单弯曲器件 44 %!r.)Wx|2 3.2 定义布局设置 45 wX5q=I 3.3 创建一个弧形波导 46 "BVp37m;? 3.4 插入入射面 49 tpblm|sW 3.5 选择输出数据文件 53 \,fa"^8 3.6 运行模拟 54 mPhu#oK'f 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 j9rxu$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 )tKSooW 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 ^86M94k 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 .>eR X% 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 )AxD|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`,7tj 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 pX{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 gns}%\, 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.qP"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 \ s aV8U7B 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,& | |