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infotek 2024-02-23 11:27

《OptiBPM入门教程》

前  言 }#s{."  
Tx} Nr^   
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。 y[b 8rv  
1'f_C<.0  
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。 )%^l+w+&  
|3~m8v2-  
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。 1J[$f>%n]  
ec ;  
本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法,旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 yy3x]%KK  
XR..DVab  
本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 (xG%H:6,  
d92Z;FWb  
《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 "s|P,*Xf  
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上海讯技光电科技有限公司
2021年4月 nT?+^Ruc  
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目 录
o9}\vN0F  
1 入门指南 4 gnH {_  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 ,ciX *F"  
1.2 OptiBPM简介 5 iZG-ca  
1.3 光波导介绍 8 ~Eg]Auk7  
1.4 快速入门 8 bse`Xfg  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 P;.roD9  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 anSZWQ  
2.2 定义布局设置 29 V.{HMeE4  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 8gavcsVE[  
2.4 插入input plane 35 ;+DEU0|pe  
2.5 运行模拟 39 Tw';;euw  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 -+[Lc_oNPx  
3 创建一个单弯曲器件 44 l<1zLA~G  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 [2,D]e  
3.2 定义布局设置 45 81E EYf  
3.3 创建一个弧形波导 46 7G+!9^  
3.4 插入入射面 49 Gy \ ]j  
3.5 选择输出数据文件 53 \0 ~?i6o  
3.6 运行模拟 54 s'yR 2JYv  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 XMS:F]HN  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 )(,O~w  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 Y$>NsgQn6  
4.2 定义布局设置 61 x_~_/&X5  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 Y/J~M$9P,  
4.4 插入输入面 62 i[[.1MnS  
4.5 运行模拟 63 '!A}.wF0  
4.6 预览最大值 65 }Hb0@ b_  
4.7 绘制波导 69 #M~yt`R~  
4.8 指定输出波导的路径 69 oh-EEo4,  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 }vh <x6  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 Y-bTKSn  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 hV~M!vFxA  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 nl}LT/N  
5.1 定义波导材料 75 JOG- i  
5.2 定义布局设置 76 LBq2({="  
5.3 创建波导 76 @Y`Z3LiR$  
5.4 修改输入平面 77 FdE?uw  
5.5 指定波导的路径 78 D SX%SE)  
5.6 运行模拟 79 6:wk=#w  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 Je|:\Qk  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 r^6@Zwox]  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 d;<'28A  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 Xps \+l%i  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 qv(3qY  
6.2 定义布局结构 89 Pl=)eq YY  
6.3 绘制并定位波导 91 7HVENj_b+M  
6.4 生成布局脚本 95 ~D@YLW1z(  
6.5 插入和编辑输入面 97 c3GBY@m  
6.6 运行模拟 98 2OpA1$n6  
6.7 修改布局脚本 100 o@N[O^Q V  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 p>eYi \'  
7 应用预定义扩散过程 104 bM"?^\a&Q  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 3Qd/X&P  
7.2 定义布局设置 106 ?{aC-3VAT  
7.3 设计波导 107 QDW,e]A  
7.4 设置模拟参数 108 QOK,-  
7.5 运行模拟 110 |J4sQ!%K  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 sCw>J#@2>  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 x*:VE57,z  
7.8 添加一个新的轮廓 111 JmDxsb^  
7.9 创建上方的线性波导 112 V|@bITJ?7  
8 各向异性BPM 115 "Y^j=?1k  
8.1 定义材料 116 L754odc  
8.2 创建轮廓 117 bvJ@H Z$  
8.3 定义布局设置 118 Odwf7>  
8.4 创建线性波导 120 xTu J~$(  
8.5 设置模拟参数 121 $)@D(m,ybd  
8.6 预览介电常数分量 122 3O; H&  
8.7 创建输入面 123 "f 89   
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ]VQd *~ -  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 =PY{Elf  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 E9mu:T  
9.2 定义布局设置 130 ROn@tW  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 "p3<-06  
9.4 编辑输入平面 132 C_>XtcU  
9.5 设置模拟参数 134 B-_b.4ND)  
9.6 运行模拟 135 &xB*Shp,B  
10 电光调制器 138 LI@BB:)[  
10.1 定义电解质材料 139 sgP{A}4 W  
10.2 定义电极材料 140 D'u7"^=  
10.3 定义轮廓 141 u; KM[FmK  
10.4 绘制波导 144 {H(l"KuL  
10.5 绘制电极 147 YFS6YA  
10.6 静电模拟 149 E,tdn#_|  
10.7 电光模拟 151 ~n@rX=Y)]0  
11 折射率(RI)扫描 155 I;"pPJ3G  
11.1 定义材料和通道 155 >v, si].  
11.2 定义布局设置 157 [u!n=ev  
11.3 绘制线性波导 160 &*" *b\  
11.4 插入输入面 160 e`b#,=  
11.5 创建脚本 161 Z@dVK`nD  
11.6 运行模拟 163 s !?uLSEdb  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ^?H|RAp  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 Dfzj/spFV  
12.1 定义材料 165 @%x2d1FS  
12.2 创建参考轮廓 166 +@^);b6  
12.3 定义布局设置 166 1xEOYM)  
12.4 用户自定义轮廓 167 ^wWbW&<Tg  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 L$3lsu!4n  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 nl 'MWP  
13.1 定义材料 173 OS; T;  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 Ws|`E `6O  
13.3 定义晶圆 174 [5~mP`He  
13.4 创建器件 175 u$^tRz9  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ;$&\ :-6A#  
13.6 定义电极区域 178 -GFZFi  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 siI%6Gn;  
13.8 运行模拟 182 In_"iEo,  
13.9 创建脚本 184 3%?tUt  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 F^bY]\-5  
14.1 理论背景 186 :!g|pd[{ag  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 M\4` S&  
14.3 生成脚本数据 190 t?G6|3  
14.4 导出散射数据 193 e^\e;>Dh>  
14.5 创建臂 194 hm73Zy  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 uEJ8Lmi  
14.7 加载两个臂的文件 200 V>T?'GbS  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 MBg[hu%  
14.9 连接元件 202 7xeqs q  
14.10 运行模拟 203 ecs 0iW-,  
14.11 创建图以查看结果 204 )pHlWi|h  
有兴趣可以扫码加微咨询[attachment=126398] T#-;>@a}  
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