| infotek |
2024-06-17 08:14 |
《OptiBPM入门教程》
前 言 bhn5Lz$z yu=piP 随着时代的发展,人们对光网络带宽的需求越来越高,光通信网络也越来越复杂。各类光通信系统中,存在着许多的波导类元件,如分束器,耦合器,复用器,AWG等,这些元件在整个光通信系统中起着至关重要的作用。而此类光波导器件研发人员,可以使用OptiBPM来对相关的元器件进行模拟分析与设计,这可以大大降低时间成本和物料成本。 b9y)wBC%` c88_}%h?( OptiBPM是基于光束传输算法(BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM)来模拟光通过任意波导介质(各向同性与各向异性)。并可使用合适的数值方法,如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI,来进行计算,计算过程中可以使用合适的边界条件,如TBC和PML边界条件,以完成整个波导结构的仿真和分析,获得任意位置处的电磁场分布。 V#NtBreN |<1M&\oaQ' 通过OptiBPM,科研人员可以同时观察近场分布(包含幅度、相位等),检测辐射以及方向场(Guided Field)。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率,减小风险并降低整体研发产品成本。 @/LiR>, X>}@EHT 本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法,旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 fL2^\dB; y[7C% Wj 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 iyc$)"w $]1qbE+ 《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 g**5z'7 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 lr0M<5d=p &5d\~{; '=p? 目 录 3+%nn+m 1 入门指南 4 dkpQZXi9% 1.1 OptiBPM安装及说明 4 s@PLS5d" 1.2 OptiBPM简介 5
k1RV' 1.3 光波导介绍 8
{U^j&E 1.4 快速入门 8 r,0@~;zA 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 cN5"i0xk 2.1 定义MMI耦合器材料 28 Tv1]v. 2.2 定义布局设置 29 Iqx84 2.3 创建一个MMI耦合器 31 FD))'!> 2.4 插入input plane 35 1U'ZVJ5bpK 2.5 运行模拟 39 UG # X/%p 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 *t]v}ZV* 3 创建一个单弯曲器件 44 zC#%6@P\ 3.1 定义一个单弯曲器件 44 ~TM>"eB b 3.2 定义布局设置 45 $cu]_gu 3.3 创建一个弧形波导 46 :Pf>Z? /d 3.4 插入入射面 49 hVkO%]? 3.5 选择输出数据文件 53 =-5[Hn% 3.6 运行模拟 54 L0xsazX:x 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 ++0rF\& 4 创建一个MMI星形耦合器 60 &Q~)]|t 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 [1U{ci&=p 4.2 定义布局设置 61 yuv4* 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 uRpBeH]Z" 4.4 插入输入面 62 E?_ zZ2 4.5 运行模拟 63 14-]esSa 4.6 预览最大值 65 5e8xKL 4.7 绘制波导 69 +!><5 4.8 指定输出波导的路径 69 _N@(Y : 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 xj7vI&u. 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 J)Ol"LXV 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 tH,sql) 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 h1*FPsc 5.1 定义波导材料 75 1fR P1 5.2 定义布局设置 76 ]VDn'@uM 5.3 创建波导 76 C/)`<b( 5.4 修改输入平面 77 TaWaHf 5.5 指定波导的路径 78 =+\$e1Mb* 5.6 运行模拟 79 }#bZ8tm& 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 6bUl>4 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 kT2Wm/L 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 X.eB ;w/} 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 &Sa~/!M 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 @k9Pz<ub 6.2 定义布局结构 89 WL:0R>0 6.3 绘制并定位波导 91 _ Mn6 L= 6.4 生成布局脚本 95 1]Lh'.1^ 6.5 插入和编辑输入面 97 e=L*&X 6.6 运行模拟 98 p#=;)1 6.7 修改布局脚本 100 ^cn@?k((A 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 Yt*vqm[WV 7 应用预定义扩散过程 104 U!Mf]3
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 s??czM2O 7.2 定义布局设置 106 Y;eoTJ 7.3 设计波导 107 `2e_ L 7.4 设置模拟参数 108 yquAr$L! 7.5 运行模拟 110 {=iyK/Uf 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>mhK7l 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 #j.FJFGX 7.8 添加一个新的轮廓 111 |]tZ hI"3< 7.9 创建上方的线性波导 112 2vvh|?M 8 各向异性BPM 115 61>f(?s 8.1 定义材料 116 'kEG.Oq7 8.2 创建轮廓 117 R{`gR"* 8.3 定义布局设置 118 }hq^+fC? 8.4 创建线性波导 120 *(Ro;?O,pi 8.5 设置模拟参数 121 ;W~4L+e 8.6 预览介电常数分量 122 Vd<K4Tk 8.7 创建输入面 123 ,Z5Fea 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ^/<|f,2 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ONfyYM? 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 L#!$hq9{_ 9.2 定义布局设置 130 {$|/|* 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 hIo0S8MOj$ 9.4 编辑输入平面 132
#Qsk}Gv 9.5 设置模拟参数 134 BV1u,<T" 9.6 运行模拟 135 }<&d]N 10 电光调制器 138 H:{?3gk.P3 10.1 定义电解质材料 139 C5;wf3 10.2 定义电极材料 140 !t%Q{`p 10.3 定义轮廓 141 }H2#H7!H 10.4 绘制波导 144 5W{hH\E _5 10.5 绘制电极 147 tUv3jq)n% 10.6 静电模拟 149 RJwb@r<v 10.7 电光模拟 151 D:)~%wu Lt 11 折射率(RI)扫描 155 Z/c_kf[ 11.1 定义材料和通道 155 `V@z&n0P6 11.2 定义布局设置 157 ` yYvYc 11.3 绘制线性波导 160 |(&oI(l5K 11.4 插入输入面 160 sJv`fjf%8 11.5 创建脚本 161 ftaBilkjp 11.6 运行模拟 163 IX.sy 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 )$h-ZYc 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 1w17L]4 12.1 定义材料 165 L20rv:W$h 12.2 创建参考轮廓 166 m/{Y]D{2 12.3 定义布局设置 166 }7Jp :. qk 12.4 用户自定义轮廓 167 F+3!uWUK 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 Pa[?L:E 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 |@ *3^' 13.1 定义材料 173 sS|<&3 13.2 创建钛扩散轮廓 173 )WmZP3$^TX 13.3 定义晶圆 174 =1IEpxh% 13.4 创建器件 175 B*2{M 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 m#;.yR 13.6 定义电极区域 178 QY6O(= :l;,m}#@ [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] K.%z;(U 13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 Vf$1Sj w 13.9 创建脚本 18414 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 KX=/B=3~ 14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 #<UuI9 14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 !]G jIT]Oh 14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 jceHKl 14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 :v#8O~ 14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 [WYJrk. 14.11 创建图以查看结果 204 wR(ttwxK3 <ZV7|'^ 有兴趣可以扫码加微联系[attachment=129018]
|
|