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    [技术]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

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    光币
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    光券
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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2022-11-28
    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。 ~Q5HM  
    W;7cF8fu4  
    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。 p6p_B   
    7-)KTBFL  
    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。 * -)aGL  
    udMq>s;  
    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。 TD<.:ul]  
    <#sK~G  
    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。 I~,*Rgv/Z  
    (Q&Z/Fe  
    《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 V0>,Kxk  
    occ}|u  
    上海讯技光电科技有限公司
    2021年4月 {dDU^7O  
    tP3Upw"U  
    目 录
    raCxHY  
    1 入门指南 4 @L0.Z1 ).  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 %VgR *  
    1.2 OptiBPM简介 5 74_ji!  
    1.3 光波导介绍 8 B4%W,F:@  
    1.4 快速入门 8 S[Et!gj:  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 YC{od5a  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 #H|]F86(  
    2.2 定义布局设置 29 K=V)"v5o3  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 /}Max@.`  
    2.4 插入input plane 35 c(fwl`y !x  
    2.5 运行模拟 39 n=`UhC  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 Lq:Z='Kc  
    3 创建一个单弯曲器件 44 tlE+G@|^  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 :^K|u^_>P  
    3.2 定义布局设置 45 ;tO(,^  
    3.3 创建一个弧形波导 46 j:g/[_0s  
    3.4 插入入射面 49 u?!p[y6  
    3.5 选择输出数据文件 53 Gmc0yRN  
    3.6 运行模拟 54 z' @F@k6  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 gqE{  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 d bw`E"g  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 m6s32??m  
    4.2 定义布局设置 61  C+_ NG  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 % %*t{0!H+  
    4.4 插入输入面 62 w1[F]|  
    4.5 运行模拟 63 rQU;?[y  
    4.6 预览最大值 65 ^j@,N&W:lG  
    4.7 绘制波导 69 > #SQDVFf  
    4.8 指定输出波导的路径 69 *+5AN306  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 bx1'  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 koFY7;_<?  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 )!'SSVaRs  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 VK8 5A  
    5.1 定义波导材料 75 e(sQgtM6  
    5.2 定义布局设置 76 zUeS7\(l  
    5.3 创建波导 76 N]gdS]pP2{  
    5.4 修改输入平面 77 dAR):ZKq?  
    5.5 指定波导的路径 78 2s~ X  
    5.6 运行模拟 79 mjf U[2  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 99vm7"5hQ  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 bUt?VR}P(  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 tT'+3  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 +`zM^'^$  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 Pn0V{SJOJ%  
    6.2 定义布局结构 89 ~u3E+w  
    6.3 绘制并定位波导 91 jvA]EN6$;~  
    6.4 生成布局脚本 95 D3$}S{Yw1  
    6.5 插入和编辑输入面 97 88G Q  F  
    6.6 运行模拟 98 T0i_X(_  
    6.7 修改布局脚本 100 kP3'BBd,  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 U]O7RH  
    7 应用预定义扩散过程 104 s/8>(-H#  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 y8VLFe;  
    7.2 定义布局设置 106 d n3sh<  
    7.3 设计波导 107 !h4L_D0  
    7.4 设置模拟参数 108 <^{|5u  
    7.5 运行模拟 110 {x  s{  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 Ry8@U9B6,t  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 6s@'z<Ct  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 8sLp! O;f2  
    7.9 创建上方的线性波导 112 wjDLsf,  
    8 各向异性BPM 115 t0(1qFi  
    8.1 定义材料 116 ; 7k@_  
    8.2 创建轮廓 117 6Dwj^e0  
    8.3 定义布局设置 118 1d,;e:=j  
    8.4 创建线性波导 120 W&qE_r  
    8.5 设置模拟参数 121 Vv#|% ^0  
    8.6 预览介电常数分量 122 ND77(I$3s  
    8.7 创建输入面 123 \:, dWL u  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 G<U MZg  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 blEs!/A`  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 jw]~g+x#$  
    9.2 定义布局设置 130 /Ii a>XY  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 N;Wm{~Zhb  
    9.4 编辑输入平面 132 /z9oPIJ=*  
    9.5 设置模拟参数 134 T_i]y4dg  
    9.6 运行模拟 135 sE{A~{a`  
    10 电光调制器 138 bd_&=VLTC  
    10.1 定义电解质材料 139 x8+W9i0[1  
    10.2 定义电极材料 140 V*U{q%p(  
    10.3 定义轮廓 141 .-Yhpw>f  
    10.4 绘制波导 144 fO|oV0Rw  
    10.5 绘制电极 147 kdcr*7w  
    10.6 静电模拟 149 UsP1bh4  
    10.7 电光模拟 151  !*5vXN  
    11 折射率(RI)扫描 155 Zl^#U c"  
    11.1 定义材料和通道 155  #-r,;  
    11.2 定义布局设置 157 gTa6%GM>  
    11.3 绘制线性波导 160 b=(?\  
    11.4 插入输入面 160 ~\<aj(m(|  
    11.5 创建脚本 161 e:#c\Ay+  
    11.6 运行模拟 163 9x$Kb7'F  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 1 w*DU9f  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 4EQ-48h17  
    12.1 定义材料 165 EFSln*|  
    12.2 创建参考轮廓 166 qn=~4rg]R  
    12.3 定义布局设置 166 G;Jqby8d  
    12.4 用户自定义轮廓 167 HY|=Z\l"  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 [Vzp D 4  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 no ).70K  
    13.1 定义材料 173 HuzHXn)  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 K)=<hL  
    13.3 定义晶圆 174 h' #C$i  
    13.4 创建器件 175 9[31EiT  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 4AA3D!$  
    13.6 定义电极区域 178 `IN/1=]5  
    tgz  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 182  #4?Z|_j3  
    13.8 运行模拟 182 fR]%:'2k  
    13.9 创建脚本 184 Ky(=O1Ufu  
    14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 OcWy#,uC  
    14.1 理论背景 186 a8$gXX-2  
    14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 Y;n;7M<F  
    14.3 生成脚本数据 190 O{@m,uY  
    14.4 导出散射数据 193 C5k\RS9  
    14.5 创建臂 194 l.gt+e  
    14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 Tp-<!^o4  
    14.7 加载两个臂的文件 200 lyZ[t PS  
    14.8 在OptiSystem内完成布局 201 $w%n\t>B  
    14.9 连接元件 202 uv>T8(w  
    14.10 运行模拟 203 fZ8at  
    14.11 创建图以查看结果 204 ^6c=[N$aW  
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