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    [产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-10-18
    前  言 ,*dzJT$k  
    a'uU,Eb}#w  
    随着时代的发展,人们对光网络带宽的需求越来越高,光通信网络也越来越复杂。各类光通信系统中,存在着许多的波导类元件,如分束器,耦合器,复用器,AWG等,这些元件在整个光通信系统中起着至关重要的作用。而此类光波导器件研发人员,可以使用OptiBPM来对相关的元器件进行模拟分析与设计,这可以大大降低时间成本和物料成本。 7$ d}!S  
    ^;zWWg/d  
    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。 yLW/ -%I#u  
    e&2wdH&  
    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。 ymtd>P"  
    \83sSw  
    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。 1i u =Y  
    PPa^o8jd  
    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。 Z v4<b  
    O-j$vzHpdY  
    《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 l)Zs-V!M^\  
    ]M3# 3Ha"  
    上海讯技光电科技有限公司
    2021年4月 W<NmsG})_g  
    \X& C4#  
    目 录
    O6iCZ  
    1 入门指南 4 YdI0E   
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 khAqYu" )  
    1.2 OptiBPM简介 5 8%[HYgd5)  
    1.3 光波导介绍 8 _UkmYZ/  
    1.4 快速入门 8 gLIT;BK  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 Sj)}qM-y#  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 cOkgoL" 4  
    2.2 定义布局设置 29 =Y9\DeIZ  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 YUscz!rM  
    2.4 插入input plane 35 H] k'?;  
    2.5 运行模拟 39 ^Dr.DWi{$  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 Pl+xH%U+?  
    3 创建一个单弯曲器件 44 )NT5yF,m  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 4:mCXP,x  
    3.2 定义布局设置 45 <y)E>Fl  
    3.3 创建一个弧形波导 46 ;;V\"7q'  
    3.4 插入入射面 49 47UO*oLS  
    3.5 选择输出数据文件 53 +a|/l  
    3.6 运行模拟 54 6;oe=Q:Q  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 W f@t4(i  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 YQgNv` l}  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 c8A`<-\MfB  
    4.2 定义布局设置 61 N[Sb#w`[/  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 LdTdQ,s<  
    4.4 插入输入面 62 Cd]/  
    4.5 运行模拟 63 1;&;5  
    4.6 预览最大值 65 ^0tw%6:  
    4.7 绘制波导 69 :\yc*OtX  
    4.8 指定输出波导的路径 69 'iUg[{'+  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 7=P^_LcU  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 I^3:YVR&  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 61_f3S(u  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 xx8U$,Ng  
    5.1 定义波导材料 75 UG2w 1xqHw  
    5.2 定义布局设置 76 N4UM82N  
    5.3 创建波导 76 $-vo}k%M  
    5.4 修改输入平面 77 C!%:o/  
    5.5 指定波导的路径 78 ?KWj}| %  
    5.6 运行模拟 79 }$g mK  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 *t9eZ!_f?  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 &L4 q10-N  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 Zzj0\? Ul  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 'Qn~H[$/p  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 UQT'6* !  
    6.2 定义布局结构 89 uDayBaR  
    6.3 绘制并定位波导 91 Kt/)pc  
    6.4 生成布局脚本 95 +MUwP(U=w  
    6.5 插入和编辑输入面 97 nr2r8u9r  
    6.6 运行模拟 98 @CQb[!9C  
    6.7 修改布局脚本 100 =%qEf   
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 <I=$ry6 8  
    7 应用预定义扩散过程 104 CjL<RJR=  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 NHaMo*xQ  
    7.2 定义布局设置 106 ;b%{ilx:  
    7.3 设计波导 107 M##';x0  
    7.4 设置模拟参数 108 JMyTwj[7  
    7.5 运行模拟 110 RtV.d \  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 %XRN]tsu  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 m( 47s  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 "mIgs9l$  
    7.9 创建上方的线性波导 112 F@vbSFv)/  
    8 各向异性BPM 115 & 0v.E"0<  
    8.1 定义材料 116 .;I29yk\XS  
    8.2 创建轮廓 117 _sMs}?^  
    8.3 定义布局设置 118 dcq#TBo8  
    8.4 创建线性波导 120 L-h$Z0]_F  
    8.5 设置模拟参数 121 :Jxh2  
    8.6 预览介电常数分量 122 UTk r.T+2X  
    8.7 创建输入面 123 e<\<,)9@/  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 \8b6\qF/\  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 lAASV{s{  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 WS0JS'  
    9.2 定义布局设置 130 Ex(3D[WmMW  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 ;Ss$2V'a  
    9.4 编辑输入平面 132 Q GPw2Q  
    9.5 设置模拟参数 134 fEnQE EU~P  
    9.6 运行模拟 135 Tj`5L6N;8  
    10 电光调制器 138 S`q%ypy  
    10.1 定义电解质材料 139  t@B(+  
    10.2 定义电极材料 140 %5B%KCCN  
    10.3 定义轮廓 141 vA&Vu"}S  
    10.4 绘制波导 144 ,Ww  
    10.5 绘制电极 147 =xl~][  
    10.6 静电模拟 149 4E3g,%9u  
    10.7 电光模拟 151 vv5i? F  
    11 折射率(RI)扫描 155 Jh@_9/?  
    11.1 定义材料和通道 155 t9 F=^)s  
    11.2 定义布局设置 157 'ZHdV,dd  
    11.3 绘制线性波导 160 l[Z)@bC1   
    11.4 插入输入面 160 v 1.*IV5Y  
    11.5 创建脚本 161 $RO$}!  
    11.6 运行模拟 163 T1 MY X  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 M<`|CVl  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 -T_\f?V88  
    12.1 定义材料 165 5M){!8"S)#  
    12.2 创建参考轮廓 166 XW~bu2%{7"  
    12.3 定义布局设置 166 B;t=B_oK  
    12.4 用户自定义轮廓 167  tFh|V pB  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 tk?UX7F  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 hu@7?f_"L/  
    13.1 定义材料 173 M?@p N<|  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 C1B'#F9EO  
    13.3 定义晶圆 174 |f' 8p8J  
    13.4 创建器件 175 S@}4-\  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177  (_+;R  
    13.6 定义电极区域 178 HeIS;gfUY  
    Q,e*#oK3$  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 182 2*OxA%QELM  
    13.8 运行模拟 182 [)|+F wJ  
    13.9 创建脚本 184 >)c9|e=8  
    14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 !#WqA9<  
    14.1 理论背景 186 u{C)qb5Pu  
    14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 ~@9zil41  
    14.3 生成脚本数据 190 ->oz#  
    14.4 导出散射数据 193 dgc&[  
    14.5 创建臂 194 `XMM1y>V9>  
    14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 v\0^mp  
    14.7 加载两个臂的文件 200 @ss):FwA  
    14.8 在OptiSystem内完成布局 201 pXW`+<g0  
    14.9 连接元件 202 ,2zKQ2z  
    14.10 运行模拟 203 jnBC;I[:  
    14.11 创建图以查看结果 204 rc{o?U'^-  
    +/N1_  
    _s>^?x}  
    QQ:2987619807
    u,9q<&,  
     
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