infotek |
2024-02-23 11:26 |
《OptiBPM入门教程》
前 言 /#:*hn ]
X]!xvN@ 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。 o8E<_rei zSsBbu: 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。 k)F!gV# zn= pm#L 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。 6-?/kY 6 Dqwd=$2% 本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法,旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 r:0RvWif h \`( 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 .uX(-8n ~ "tk1W>liIN 《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 q |Pebe= d@JavcR
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 ~PF,[$?4n d^IX(y*$ 目 录 5)k/4l ' 1 入门指南 4 p.4Sgeh# 1.1 OptiBPM安装及说明 4 G5 )"%G. 1.2 OptiBPM简介 5 *CF80DJ 1.3 光波导介绍 8 :|I"Em3R 1.4 快速入门 8 ?_ uan 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 K|~!oQ 2.1 定义MMI耦合器材料 28 <$uDN].T4 2.2 定义布局设置 29 vft7-|8T 2.3 创建一个MMI耦合器 31 MB>4Y]rtU 2.4 插入input plane 35 [!KsAsmk 2.5 运行模拟 39 5c%Fb:BW= 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 ,T 3M 3 创建一个单弯曲器件 44 ~k
6V?z} 3.1 定义一个单弯曲器件 44 1#>uqUxah 3.2 定义布局设置 45 PDgZb 3.3 创建一个弧形波导 46 r`)'Kd 3.4 插入入射面 49 ~$
?85 3.5 选择输出数据文件 53 T|YMU?4 3.6 运行模拟 54
8rU| Oh 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 ~U8#yo 4 创建一个MMI星形耦合器 60 )
AGE"M3X 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 O py{i#> 4.2 定义布局设置 61 >K%+h)%kI 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ~^ ' + . 4.4 插入输入面 62 DYZk1 4.5 运行模拟 63 65+2+p 4.6 预览最大值 65 cUi6 On1C 4.7 绘制波导 69 nM8'="$ 4.8 指定输出波导的路径 69 ]nxSVKE4p 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 G [yI[7=d 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 ?6MUyH]a 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 yzNDXA. 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 RSjcOQ8&.w 5.1 定义波导材料 75 ldaT:
er9 5.2 定义布局设置 76 [NGq$5 5.3 创建波导 76 kk
CoOTe& 5.4 修改输入平面 77 5]3Mj*u\ 5.5 指定波导的路径 78 v)zxQuH]^ 5.6 运行模拟 79 q(#,X~0 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 6k|f]BCL 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 \:Hh'-77q 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 >dDcm 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 skt9mU 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 lj*=bK 6.2 定义布局结构 89 ?*QL;[n1 6.3 绘制并定位波导 91 b^P\Kky 6.4 生成布局脚本 95 R++w>5 5A 6.5 插入和编辑输入面 97 VW] ,R1q 6.6 运行模拟 98 b|.<rV'BTt 6.7 修改布局脚本 100 Z+Fh I^ 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 \tU[,3
7 应用预定义扩散过程 104 )b|xzj @ 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 immf\ 7.2 定义布局设置 106 +5Y;JL<%/ 7.3 设计波导 107 91FVe 7.4 设置模拟参数 108 1HRcEzA 7.5 运行模拟 110 jyRz53 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 wFL7JwK:G 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 $|19]3T@Z 7.8 添加一个新的轮廓 111 H ;HFen| 7.9 创建上方的线性波导 112 `P*PCiZos 8 各向异性BPM 115 Ige*tOv2 8.1 定义材料 116 SXV
f&8 8.2 创建轮廓 117 +DSZ(Zb4qY 8.3 定义布局设置 118 $j0<ef! 8.4 创建线性波导 120 ]rO/IuB 8.5 设置模拟参数 121 ;Z&w"oSJ 8.6 预览介电常数分量 122 55Ye7P-d 8.7 创建输入面 123 9@
^*\s 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 S"Ag7i 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 #4& <d.aw' 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 g`H;~ w 9.2 定义布局设置 130 l27J 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 B!1L W4^ 9.4 编辑输入平面 132 `{nzw $ 9.5 设置模拟参数 134 ENZYrWl
9.6 运行模拟 135 [g lhru=+ 10 电光调制器 138 ;E\ e.R 10.1 定义电解质材料 139 chU,));F 10.2 定义电极材料 140 idZ]d6 10.3 定义轮廓 141 >td\PW~X 10.4 绘制波导 144 9+frxD&pO 10.5 绘制电极 147 v-}D>)M^W 10.6 静电模拟 149 w`>g^_xsg 10.7 电光模拟 151 SKSI\]Cc 11 折射率(RI)扫描 155 $w! v 11.1 定义材料和通道 155 kO8oH8Vt 11.2 定义布局设置 157 .!g 11.3 绘制线性波导 160 V_H0z 11.4 插入输入面 160 pIvr*UzY 11.5 创建脚本 161 x/?w1 11.6 运行模拟 163 {pk&dB _Bu 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 x1 1ug 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 WeS$$:ro 12.1 定义材料 165
.v#Tj|w^ 12.2 创建参考轮廓 166 M}!E :bv' 12.3 定义布局设置 166
k<
g 12.4 用户自定义轮廓 167 j:J7 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 ?~rz'Pu~ 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 gib;> nuBK 13.1 定义材料 173 +bcJm 13.2 创建钛扩散轮廓 173
MVe4[< 13.3 定义晶圆 174 jH]?vpP 13.4 创建器件 175 d/` d:g 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 2@$`xPg
13.6 定义电极区域 178 u~j&g
|
|