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infotek 2024-02-23 11:27

《OptiBPM入门教程》

前  言 0\DlzIO  
e{k)]]J  
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。 \*i[m&3;q  
V =-hqo(  
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。 \1[v-hvK  
Nxr%xTD  
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。 *{1]b_<  
!IAd.<,  
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。 gg+!e#-X  
r(i!".Z  
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。 ZD`p$:pT  
t}m"rMbt  
《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 _fmOTz G  
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上海讯技光电科技有限公司
2021年4月 =Dc9|WuHN  
=+>^:3cCQ  
目 录
96 P3B}Dk  
1 入门指南 4 d.:.f_|  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 yTpvKCC  
1.2 OptiBPM简介 5 Q~#[_Upkc  
1.3 光波导介绍 8 Ew$-,KC[  
1.4 快速入门 8 =c Krp'  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 2 i:tPe&  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 [D= KI&@&O  
2.2 定义布局设置 29 "Wz74ble  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 S<=|i  
2.4 插入input plane 35 wpS $ -  
2.5 运行模拟 39 )sBbmct_S  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 ZB5u\NpcW  
3 创建一个单弯曲器件 44 z>9gt  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 l>{+X )  
3.2 定义布局设置 45 yaWHGre  
3.3 创建一个弧形波导 46  Zzea  
3.4 插入入射面 49 jdW#; ]7+y  
3.5 选择输出数据文件 53 }v$T1Cw  
3.6 运行模拟 54 rwCjNky!  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 y - Ge"mY  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 r}~|,O3bc'  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 Y&y5^nG  
4.2 定义布局设置 61  vgbk {  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 UukHz}(E  
4.4 插入输入面 62 e_z"<yq  
4.5 运行模拟 63 :j4i(qcF  
4.6 预览最大值 65 g4=6\vg  
4.7 绘制波导 69 ppXt8G3% x  
4.8 指定输出波导的路径 69 * u{CnH  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 = }6l.9  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 +~cW0z  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 QJKVNOo  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 t]PO4GA  
5.1 定义波导材料 75 ^Z~'>J  
5.2 定义布局设置 76 vddh 2G  
5.3 创建波导 76 9G)q U  
5.4 修改输入平面 77 Tt*n.HA  
5.5 指定波导的路径 78 9_5tA'Q  
5.6 运行模拟 79 nd?R|._R  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 dX>l"))yR  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 itmQH\9 8  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 +jIE,N  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 Bp:i[9w  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 dab[x@#r>  
6.2 定义布局结构 89 "J(7fL$!  
6.3 绘制并定位波导 91 W$_@9W(Bl  
6.4 生成布局脚本 95 )Og,VXEB  
6.5 插入和编辑输入面 97 ' *x?8-KP  
6.6 运行模拟 98 km+}./@  
6.7 修改布局脚本 100 \/ 8 V|E  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 <+2M,fq+  
7 应用预定义扩散过程 104 S/l?wwD  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 BoMf#l.3B  
7.2 定义布局设置 106 DU.nXwl]  
7.3 设计波导 107 3[E)/~-  
7.4 设置模拟参数 108 Z-BPC|e  
7.5 运行模拟 110 ?]bZ6|;2  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 #7~i.8L  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 %`Q<_LTU  
7.8 添加一个新的轮廓 111 !`-/E']/  
7.9 创建上方的线性波导 112 oztfr<cUH  
8 各向异性BPM 115 kb>/R/,9  
8.1 定义材料 116 QA3q9,C"  
8.2 创建轮廓 117 u  teI[Q  
8.3 定义布局设置 118 QX$i ]y%S  
8.4 创建线性波导 120 s]p3dB#  
8.5 设置模拟参数 121 L>qLl_.  
8.6 预览介电常数分量 122 xo46L\  
8.7 创建输入面 123 D{!NTr  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 7k>sE  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 a ykNH>#Po  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 fGD#|a;,  
9.2 定义布局设置 130 i1#\S0jN  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 B3V=;zn3  
9.4 编辑输入平面 132 ~+GMn[h  
9.5 设置模拟参数 134 {t;{={$  
9.6 运行模拟 135 ,&\uuD&.@  
10 电光调制器 138 _=.f+1W  
10.1 定义电解质材料 139 ^dzg'6M  
10.2 定义电极材料 140 e Ert_@}  
10.3 定义轮廓 141 -H%806NAX7  
10.4 绘制波导 144 N}*|*!6hI  
10.5 绘制电极 147 7xOrG],E  
10.6 静电模拟 149 N:y3tpG  
10.7 电光模拟 151 #.(6.Li  
11 折射率(RI)扫描 155 ,ij"&XA  
11.1 定义材料和通道 155 [8VB"{{&  
11.2 定义布局设置 157 bw8~p%l?  
11.3 绘制线性波导 160 JRm:hf'  
11.4 插入输入面 160 ">G|\_ZF  
11.5 创建脚本 161 EEaf/D/jt  
11.6 运行模拟 163 >g]kbes-\  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163  wv2  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 tBp146`  
12.1 定义材料 165 xsx @aF  
12.2 创建参考轮廓 166 N%A[}Y0;MW  
12.3 定义布局设置 166 <.0-K_  
12.4 用户自定义轮廓 167 Fvy__ qcHi  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 D! 1oYr  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 m q`EM OH  
13.1 定义材料 173 8} \Lt  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 Ocq.<#||H  
13.3 定义晶圆 174 cp0@wC#d  
13.4 创建器件 175 M%dXy^e  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 Zu\(XN?62  
13.6 定义电极区域 178 W27EU/+3  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 V fJYYR  
13.8 运行模拟 182 :h tOz.  
13.9 创建脚本 184 ;^}gC}tq  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 1f]04TI  
14.1 理论背景 186 G}d-L!YbE'  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 3[E3]]OVa  
14.3 生成脚本数据 190 6 s{~9  
14.4 导出散射数据 193 ,~-"EQT  
14.5 创建臂 194 9Xt5{\PJ  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 1MH[-=[Q  
14.7 加载两个臂的文件 200 8,pnm  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 oZxC.;xJ  
14.9 连接元件 202 bwG2=  
14.10 运行模拟 203 sv0) sL  
14.11 创建图以查看结果 204 }1P>^I"[Y  
有兴趣可以扫码加微咨询[attachment=126398] _\YBB=Os  
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