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    [技术]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2023-11-03
    关键词: OptiBPM
    前  言 ..mz!:Zs0  
    &" n9,$  
    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。 g<3>7&^  
    $ayD55W4  
    OptiBPM是基于光束传输算法(BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM)来模拟光通过任意波导介质(各向同性与各向异性)。并可使用合适的数值方法,如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI,来进行计算,计算过程中可以使用合适的边界条件,如TBC和PML边界条件,以完成整个波导结构的仿真和分析,获得任意位置处的电磁场分布。 X/749"23  
    Rx2|VD  
    通过OptiBPM,科研人员可以同时观察近场分布(包含幅度、相位等),检测辐射以及方向场(Guided Field)。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率,减小风险并降低整体研发产品成本。 {Vu:yh\<  
    6E4L4Vb  
    本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法,旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 DL{a8t1L  
    ~h+3WuOv  
    本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 6* w;xf  
    }1 ^.A84a  
    《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 >@iV!!  
    <Ux;dekz}  
    上海讯技光电科技有限公司
    2021年4月 s yvi/6  
    H>9$L~  
    目 录 b7mP~]V  
    1 入门指南 4 3|3lUU\I  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 an~Kc!Oki  
    1.2 OptiBPM简介 5 +R$KEGu~0Y  
    1.3 光波导介绍 8 Zv7)+ Q  
    1.4 快速入门 8 Vtri"G8 aB  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 5P x_vtqP  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 (^\i(cfu6Q  
    2.2 定义布局设置 29 fsu "Lc  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 VvKH]>*  
    2.4 插入input plane 35 [%:NR  
    2.5 运行模拟 39 7]bq s"t  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 [*v\X %+  
    3 创建一个单弯曲器件 44 N%y FL  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 d0 az#Yg!  
    3.2 定义布局设置 45 :{2$X|f 3  
    3.3 创建一个弧形波导 46 ;'}xD5]  
    3.4 插入入射面 49 P]GGnT(!  
    3.5 选择输出数据文件 53 +a;j>hh  
    3.6 运行模拟 54 Wd# 6Y}:  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 [XK"$C]jHJ  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 5Tq 3L[T5;  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 $4pW#4/4  
    4.2 定义布局设置 61 HDOaN  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 u:$x,Q  
    4.4 插入输入面 62 mHy]$Z  
    4.5 运行模拟 63 nceF4Ty  
    4.6 预览最大值 65 \=~Ap#Mpc4  
    4.7 绘制波导 69 ]gZjV  
    4.8 指定输出波导的路径 69 l?~h_8&fT  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 wd *Jq  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 G <q@K-  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 sM K/l @7  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 pV8,b   
    5.1 定义波导材料 75 }2S \-  
    5.2 定义布局设置 76 <[bDNe["?  
    5.3 创建波导 76 hAdEq$  
    5.4 修改输入平面 77 IcZ'KV  
    5.5 指定波导的路径 78 ~S9nLb:O{  
    5.6 运行模拟 79 >KJ]\`2>)c  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 [nrP; _  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 )d~Mag+  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 PhQD}|S  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 ;DTNw=  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 {ig@Iy~DT  
    6.2 定义布局结构 89 _%]H}N Q  
    6.3 绘制并定位波导 91 x$E l7=.  
    6.4 生成布局脚本 95 qCMcN<:>  
    6.5 插入和编辑输入面 97 -h}J%UV  
    6.6 运行模拟 98 JcP'+@X"  
    6.7 修改布局脚本 100 Velmq'n  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 V4>P8cE  
    7 应用预定义扩散过程 104 *HRRv.iQ  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 Cnolka"  
    7.2 定义布局设置 106 HFazqQ[  
    7.3 设计波导 107 T7v8}_"-  
    7.4 设置模拟参数 108 k1<Py$9"  
    7.5 运行模拟 110  7)T+!>  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 SO%5ts  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 E$T#o{pai  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 U7W ct %  
    7.9 创建上方的线性波导 112 Z7v~;JzC#  
    8 各向异性BPM 115 2:abe  
    8.1 定义材料 116 C"}x=cK  
    8.2 创建轮廓 117 ) E\pQ5&  
    8.3 定义布局设置 118 TsD >m  
    8.4 创建线性波导 120 ^$(|(N[;   
    8.5 设置模拟参数 121 km^AX:r1  
    8.6 预览介电常数分量 122 I.>LG  
    8.7 创建输入面 123 (R, eWWF8~  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 MG6Tk(3S  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 =P!Vi6[gF~  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 ,ZSuo4  
    9.2 定义布局设置 130 cA*%K[9  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 p4[W@JV  
    9.4 编辑输入平面 132 >dM'UpN@  
    9.5 设置模拟参数 134 !\m.&lk'^  
    9.6 运行模拟 135 ru&RL HFV  
    10 电光调制器 138 1li`+~L F  
    10.1 定义电解质材料 139 ;?rW`e2  
    10.2 定义电极材料 140 TcC=_je460  
    10.3 定义轮廓 141 GHkSU;})  
    10.4 绘制波导 144 rk~/^(!  
    10.5 绘制电极 147 Xk3Ufz]QN  
    10.6 静电模拟 149 IkvH8E  
    10.7 电光模拟 151  u32<=Q[  
    11 折射率(RI)扫描 155 L=$P  
    11.1 定义材料和通道 155 bY<"$);s  
    11.2 定义布局设置 157 Zwc b5\Q  
    11.3 绘制线性波导 160 z7CYYU?  
    11.4 插入输入面 160 &.}zZ/  
    11.5 创建脚本 161 *n47.(a2i  
    11.6 运行模拟 163 rEViw?^KT  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 fVkl-<?x  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 ck}y-,>,[O  
    12.1 定义材料 165  D;5RcZ  
    12.2 创建参考轮廓 166 DFiexOb  
    12.3 定义布局设置 166 e D}Ga4  
    12.4 用户自定义轮廓 167 _w26iCnB{  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 7+c@pEU]  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 s(dox; d  
    13.1 定义材料 173 xP*RH-<  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 e'ZgF~  
    13.3 定义晶圆 174 Z` Aiw."|  
    13.4 创建器件 175 ;8A_- $  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ~$cw]R58,9  
    13.6 定义电极区域 178 #8`G&S*  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 182 acH.L _B:  
    13.8 运行模拟 182 [7B&<zY/?  
    13.9 创建脚本 184 ka5>9E  
    14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 5ZSw0A(w  
    14.1 理论背景 186 /v8qT'$^  
    14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 7}*5Mir p  
    14.3 生成脚本数据 190 $OJ*Kul  
    14.4 导出散射数据 193 =m40{  
    14.5 创建臂 194 Y5;:jYk#<_  
    14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 eI[z%j[Y*  
    14.7 加载两个臂的文件 200 b"gYNGgX  
    14.8 在OptiSystem内完成布局 201 LC}]6  
    14.9 连接元件 202 K@fxCj*}  
    14.10 运行模拟 203 ;9^B# aTM  
    14.11 创建图以查看结果 204 J:>TV.TP  
    有兴趣可以扫码加微咨询 t^YDCcvoQ  
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