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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。 8D,*_p !lo
/L 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。 ?FjnG_Uz`D Kop(+]Q&n 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。 uwr7 .\7 3fB]uq+eD% 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。 tl\<:8pI" ; :q 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。 '21gUYm Gyy4zK 《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 j*Pq<[~ 3Jt#
Mp 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 (_<,Oj#*S FMI1[|:; 目 录 '
|B3@9< 1 入门指南 4 **kix 1.1 OptiBPM安装及说明 4 3l41"5Fy& 1.2 OptiBPM简介 5 RLMn&j|?e 1.3 光波导介绍 8 X-kOp9/. 1.4 快速入门 8 qP<D9k> 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 4oueLT(zc 2.1 定义MMI耦合器材料 28 gGUKB2) 2.2 定义布局设置 29 `>`b;A4 2.3 创建一个MMI耦合器 31 ^V#,iO9.- 2.4 插入input plane 35 !|i #g$ 2.5 运行模拟 39 q~[sKAh 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 ~IjID 3 创建一个单弯曲器件 44 \`xlD&F@U 3.1 定义一个单弯曲器件 44 b=_k)h+l 3.2 定义布局设置 45 F.5fasdX'
3.3 创建一个弧形波导 46 G$MEVfd" 3.4 插入入射面 49 Z[d13G; 3.5 选择输出数据文件 53 4C%pKV 3.6 运行模拟 54 z'& fEsjy 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57
w:QO@ 4 创建一个MMI星形耦合器 60 matna 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 Z%:>nDZV 4.2 定义布局设置 61 QAp]cE1ew 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 RK &>!^ 4.4 插入输入面 62 /*,_\ ; 4.5 运行模拟 63 .6azUD4 4.6 预览最大值 65 @`:X,]{ 4.7 绘制波导 69 o!KDeY 4.8 指定输出波导的路径 69 L*[3rqER 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 cPNc$^Y 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 [K\b"^=< 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 ?SElJ?Z 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 7<;oz30G!L 5.1 定义波导材料 75 0FI
|7 5.2 定义布局设置 76 J:glJ'4E 5.3 创建波导 76 BDWbWA
6 5.4 修改输入平面 77 >>$`]]7 5.5 指定波导的路径 78 X(*O$B{
R 5.6 运行模拟 79 !p/?IW+ 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 E KV[cq 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 9%iQ~
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 !Vw1w1 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 %J^x `P 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 o#,^7ln 6.2 定义布局结构 89 8mKp PwG0 6.3 绘制并定位波导 91 aW&)3C2-x 6.4 生成布局脚本 95 "^\q{S&q2P 6.5 插入和编辑输入面 97 }0Ns&6 )xG 6.6 运行模拟 98 I"vkfi#= 6.7 修改布局脚本 100 diY7<u# 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 GgG#]a!_f 7 应用预定义扩散过程 104 ucx02^uA 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 ={zTQ+7S` 7.2 定义布局设置 106 pOo016afmA 7.3 设计波导 107 x'I!f? / & 7.4 设置模拟参数 108 %NxQb' 7.5 运行模拟 110 &~H ed_ 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 K8&;B)VT> 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 4v hz`1 7.8 添加一个新的轮廓 111 c:Nm!+5_( 7.9 创建上方的线性波导 112 }ARA K ^% 8 各向异性BPM 115 J4"Fj, FS 8.1 定义材料 116 R/ZScOW[ 8.2 创建轮廓 117 =#S.t:HQ* 8.3 定义布局设置 118 +wmG5!%$| 8.4 创建线性波导 120 nOL"6%q 8.5 设置模拟参数 121 *b.
> 8.6 预览介电常数分量 122 ^0OP&s;" 8.7 创建输入面 123 \}?X5X> 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 WqCC4R,- 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127
-9i7Ja 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 nm,LKS7 9.2 定义布局设置 130 4}uOut 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 |j`73@6 9.4 编辑输入平面 132 Km8aHc]O~ 9.5 设置模拟参数 134 _V-K yK 9.6 运行模拟 135 1^}I?PbqV 10 电光调制器 138 Tn#Co$< 10.1 定义电解质材料 139 $ItjVc@U 10.2 定义电极材料 140 wwB3m& 10.3 定义轮廓 141 dWvVK("Wj 10.4 绘制波导 144 gVOAB-nw 10.5 绘制电极 147 Nhjq.& 10.6 静电模拟 149 ZP<<cyY 10.7 电光模拟 151 pi?MAE*f 11 折射率(RI)扫描 155 xf]K 11.1 定义材料和通道 155 +1!iwmch> 11.2 定义布局设置 157 sI!H=bp-8 11.3 绘制线性波导 160 67II9\/ 11.4 插入输入面 160 mLxgvp 11.5 创建脚本 161 05`"U#`: 11.6 运行模拟 163 64zOEjra 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 &Vz$0{d5 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 dz] 5s 12.1 定义材料 165 %M@K(Qu 12.2 创建参考轮廓 166 `GCoi ?n7 12.3 定义布局设置 166 ~P1~:AT 12.4 用户自定义轮廓 167 VI&x1C 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 rG-T Dm 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 E^axLp>(I 13.1 定义材料 173 'BjTo*TB]Z 13.2 创建钛扩散轮廓 173 20;9XJmjl 13.3 定义晶圆 174 cQU;PH] 13.4 创建器件 175 W&?Qs=@ 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 $')C& 13.6 定义电极区域 178 r!mRUw'u 具体情况请扫码联系 O,Q.- x;n3 Zr;(
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