| infotek |
2024-03-21 09:23 |
光波导、耦合《OptiBPM入门教程》
前 言 phu,&DS! GL O3v.
n; 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。 %.=}v7&<z e}?Q&Lci 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。 _"
9 q(1 =OO4C 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。 y5eEEG6 0L/chP 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。 C%Lr3M;S' p48enH8CO 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。 -O$vJ,* yx|iZhK0:} 《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 1=J& ^O{W 8B*(P>
上海讯技光电科技有限公司 GV0@We~ flPS+ 目 录 Aeh# 1 入门指南 4 &6s&nx 1.1 OptiBPM安装及说明 4 j2,sI4 1.2 OptiBPM简介 5 EF<TU.)Zf 1.3 光波导介绍 8 5c::U= 1.4 快速入门 8 'EIe5Op 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 '/xynk%)xw 2.1 定义MMI耦合器材料 28 F62 uDyY 2.2 定义布局设置 29 fhN\AjB6Td 2.3 创建一个MMI耦合器 31 W|8VE,"7 2.4 插入input plane 35 &7\}Sqp 2.5 运行模拟 39 PoaCnoNS 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 FQO=}0Hl 3 创建一个单弯曲器件 44 NC~?4F[ 3.1 定义一个单弯曲器件 44 7~P2q/2E> 3.2 定义布局设置 45 ;j1
SSHZ 3.3 创建一个弧形波导 46 ~!Sd|e:4 3.4 插入入射面 49 CqEbQ>? 3.5 选择输出数据文件 53 3]vVuQK . 3.6 运行模拟 54 |c0^7vrC 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 >niv>+!N 4 创建一个MMI星形耦合器 60 LujLC&S 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 m
OUO)[6y 4.2 定义布局设置 61 V$hL\`e 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 Kfb(wW 4.4 插入输入面 62 "T=j\/Q 4.5 运行模拟 63 eQuw uT 4.6 预览最大值 65 H8w[{'Mei
4.7 绘制波导 69 *l`yxz@U 4.8 指定输出波导的路径 69 %WU=Vy 4 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 c"tlNf? 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 uEb:uENk'( 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 \r:*`Z*y 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 y%vAEQ2j= 5.1 定义波导材料 75 |v7Je?yh 5.2 定义布局设置 76 5!A:xV]6] 5.3 创建波导 76 VX8rM!3 5.4 修改输入平面 77 +H&/C1u 5.5 指定波导的路径 78 ;MGm,F,o 5.6 运行模拟 79 ~OX\R"aZBW 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 a%c <3' 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 By6O@ .\V 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 aR3jeB,=x 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 Kkq-x'gt^ 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 $H+X'1 6.2 定义布局结构 89 r4P%.YO+X 6.3 绘制并定位波导 91 T&[6 6.4 生成布局脚本 95 .b_ppieNY 6.5 插入和编辑输入面 97 TXM/+sd 6.6 运行模拟 98 C _he=SV 6.7 修改布局脚本 100 uT=r*p(v 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 *
;sz/. 7 应用预定义扩散过程 104 <k8WnA ~Fl 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 \LJ!X3TZ 7.2 定义布局设置 106 3q`f|r 7.3 设计波导 107 8B-PsS|' 7.4 设置模拟参数 108 (pCHj' 7.5 运行模拟 110 =XQGg`8<LB 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 4J[zNB] 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 {f/]K GGk 7.8 添加一个新的轮廓 111 Xbmsq,*] 7.9 创建上方的线性波导 112 neu<zSS 8 各向异性BPM 115 4I&(>9 @z< 8.1 定义材料 116 JZ`u?ZaJ/s 8.2 创建轮廓 117 1 .@{5f3T 8.3 定义布局设置 118 sHPAr}14 8.4 创建线性波导 120 1d+Kn Jy 8.5 设置模拟参数 121 F^{31iU~CX 8.6 预览介电常数分量 122 Y.I~.66s 8.7 创建输入面 123 G?v<-=I 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 T\Xf0|y 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 qQ]fM$! 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 HdlOGa6C 9.2 定义布局设置 130 Kh4rl)L*+% 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 0.+Eo.AX4M 9.4 编辑输入平面 132 vbJdhaf 9.5 设置模拟参数 134 #QsJr_= 9.6 运行模拟 135 7R[7M%H 10 电光调制器 138 `vzMuL; 10.1 定义电解质材料 139 J#H,QYnf(L 10.2 定义电极材料 140 bn|HvLQ"1 10.3 定义轮廓 141 f%n ;Z}= 10.4 绘制波导 144 f9UDH8X 10.5 绘制电极 147 -}4CY\d6' 10.6 静电模拟 149 Cm8h
b 10.7 电光模拟 151 mI<s f?. 11 折射率(RI)扫描 155 {9;-5@b 11.1 定义材料和通道 155
).GM0-y 11.2 定义布局设置 157 [bKc5qp 11.3 绘制线性波导 160 {~]5QKg. 11.4 插入输入面 160 !oi
{8X@ 11.5 创建脚本 161 Z2*?a|3 11.6 运行模拟 163 e~*tQ4 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 NApy(e5% 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 ,)U%6=o#} 12.1 定义材料 165 }s?w-u+(c6 12.2 创建参考轮廓 166 lAG@nh^ 12.3 定义布局设置 166 *GYLj[ 12.4 用户自定义轮廓 167 Muq~p~m} 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 ~Fo2M wE2~ 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 \s)$[pAF 13.1 定义材料 173 Pbbi*&i 13.2 创建钛扩散轮廓 173 78:x{1nUM[ 13.3 定义晶圆 174 cV1E<CM 13.4 创建器件 175 Ok)f5")N % 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 (bsywM 13.6 定义电极区域 178 ?z|Bf@TJ[+ W\0u[IV.x 13.7 定义输入平面和模拟参数 182 ]qZj@0#7n 13.8 运行模拟 182 $<=d[6 13.9 创建脚本 184 }+S~Ah?( 14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 r/':^Ex 14.1 理论背景 186 yYe>a^r4R 14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 BZTj>yd 14.3 生成脚本数据 190 [oBRH]9cq
14.4 导出散射数据 193 mHW%^R= 14.5 创建臂 194 F5H*z\/={ 14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 "+ {2! 14.7 加载两个臂的文件 200 )gU:Up24|" 14.8 在OptiSystem内完成布局 201 ;B2kot7 14.9 连接元件 202 Nf* .r 14.10 运行模拟 203 }jce5E 14.11 创建图以查看结果 204 r$M<vo6C oPBKPGD 有兴趣可以扫码加微联系 m@I}$ [attachment=127242]
|
|