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    [技术]《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: 2022-09-06
    前  言 5?fk;Q9+\  
    Ur-^X(nL  
    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。 2>!ykUw^O  
    .)3 2WD%  
    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仿真和分析,获得任意位置处的电磁场分布。 |K_B{v.   
    /r%+hS  
    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。 p_AV3   
    ,pASjFWi  
    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。 YiCDV(prT  
     j%}Jl  
    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。 []]3"n  
    c'B"Onu@m*  
    《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 (>K$gAQH  
    9>#|~P&FE  
    上海讯技光电科技有限公司
    2021年4月 |i`@!NrFL  
    HxMsH5;  
    目 录
    yn#h$o<  
    1 入门指南 4 7asq]Y}<  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 vRq xZN  
    1.2 OptiBPM简介 5 bevT`D  
    1.3 光波导介绍 8 H+;wnI>@  
    1.4 快速入门 8 LbR-uc?x  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 +Y~+o-_  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 *e6|SZ &3  
    2.2 定义布局设置 29 vOK;l0%  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 +mA=%? l  
    2.4 插入input plane 35 ffM(il/2  
    2.5 运行模拟 39 _6m3$k_[MJ  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 F&*M$@u5  
    3 创建一个单弯曲器件 44 Flxo%g};  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 ja;5:=8A5  
    3.2 定义布局设置 45 2f!oA~|2  
    3.3 创建一个弧形波导 46 @;6}xO2  
    3.4 插入入射面 49 %)9]dOdOk  
    3.5 选择输出数据文件 53 MQ*#oVqv  
    3.6 运行模拟 54 vVYduvw  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 >u)ZT  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 OkZ!ZS h  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 5 DB>zou   
    4.2 定义布局设置 61 17cW8\  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 q&E5[/VK:  
    4.4 插入输入面 62 >t2b?(h/x  
    4.5 运行模拟 63 v)yimIHzo  
    4.6 预览最大值 65 Fw9``{4w  
    4.7 绘制波导 69 wP/9z(US  
    4.8 指定输出波导的路径 69  W6O.E  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 9@Sb! 9h  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 3~</lAm;  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 @'*#]YU8  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ;n!X% S<z*  
    5.1 定义波导材料 75 {0e{!v  
    5.2 定义布局设置 76 8uxFXQ  
    5.3 创建波导 76 }qv-lO  
    5.4 修改输入平面 77 dCP Tpm  
    5.5 指定波导的路径 78 6B/"M-YME  
    5.6 运行模拟 79 9Nu#&_2R  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 Q) BoWd  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 5"am>$rh  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 #L.}CzAz  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 p qN[G=0  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 A9UaLSe  
    6.2 定义布局结构 89 ;lH,bX~5  
    6.3 绘制并定位波导 91 t!SQLgA  
    6.4 生成布局脚本 95 TDIOK  
    6.5 插入和编辑输入面 97 iT5SuIv  
    6.6 运行模拟 98 -Y=c g;  
    6.7 修改布局脚本 100 Zk#i9[g9*  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 bM^A9BxD  
    7 应用预定义扩散过程 104 5?L:8kHsH  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 HoE.//b  
    7.2 定义布局设置 106 kQd[E-b7  
    7.3 设计波导 107 &NjZD4m`=  
    7.4 设置模拟参数 108 8ex:OTzn|  
    7.5 运行模拟 110 2{kfbm-89t  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 *rz(}(r  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 7Y|>xx=v  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 xO<-<sRA  
    7.9 创建上方的线性波导 112 ^P g YP  
    8 各向异性BPM 115 T{4fa^c2J  
    8.1 定义材料 116 ,35: Srf|  
    8.2 创建轮廓 117 BMWeD  
    8.3 定义布局设置 118 ]a!; `m$  
    8.4 创建线性波导 120 dU>R<jl!$  
    8.5 设置模拟参数 121 J s<MJ4r>/  
    8.6 预览介电常数分量 122 g~hk-nXL.  
    8.7 创建输入面 123 /Np"J  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 Gx_`|I{P  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 i? _D]BY4  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 B Ff. Rd95  
    9.2 定义布局设置 130 n+\Cw`'<H  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 Ya&\ly /i  
    9.4 编辑输入平面 132 _2X6bIE  
    9.5 设置模拟参数 134 ~q?"w:@;x  
    9.6 运行模拟 135 /N[o[q  
    10 电光调制器 138 Ky9No"o  
    10.1 定义电解质材料 139 , HI%Xn  
    10.2 定义电极材料 140 HvgK_'  
    10.3 定义轮廓 141 M |Q  
    10.4 绘制波导 144 Q`p}X&^a  
    10.5 绘制电极 147 h[je_^5  
    10.6 静电模拟 149 b|ksMB>)  
    10.7 电光模拟 151 oj(A`[  
    11 折射率(RI)扫描 155 fFZ` rPb  
    11.1 定义材料和通道 155 'x,GI\;?  
    11.2 定义布局设置 157 -=Eq/s u%  
    11.3 绘制线性波导 160 N<Z)b!o%u  
    11.4 插入输入面 160 9CK\tx&  
    11.5 创建脚本 161 aEFe!_QY  
    11.6 运行模拟 163 $Y 4ch ko  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 @t; O"q'|  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 _ 2gT1B  
    12.1 定义材料 165 Z!RRe]"y  
    12.2 创建参考轮廓 166 r6`^>c  
    12.3 定义布局设置 166 ksOANLRN  
    12.4 用户自定义轮廓 167 t`8e#n 9  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 =Mu'+,dT  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 U8QR*"GmT  
    13.1 定义材料 173 RZ)vU'@kx  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 -4y)qGb*?  
    13.3 定义晶圆 174 Sp`fh7d.(  
    13.4 创建器件 175 bV )PT`-,  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 }OP%p/eY  
    13.6 定义电极区域 178。。。。。。。 0'%+X|  
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