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    [产品]波导光通信——《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: 2024-01-22
    前  言 .b_0k<M!p  
    ^\7 x5gO  
    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。 )JY_eG&2Dx  
    Z uFV tW@  
    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。 yKe*<\  
    jE?\Yv3  
    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。 QKUBh-QFK  
    V#-qKV  
    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。 epG X.  
    T/Wm S?  
    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。 iSZctsqE  
    $tt0D?$4  
    《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 &0th1-OP_  
    上海讯技光电科技有限公司
    2021年4月 {LB }v;?l  
    HP4'8#3o  
    3gV&`>@  
    目 录 YjX!q]56  
    1 入门指南 4 f'zU^/$rf  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 #^4>U&?  
    1.2 OptiBPM简介 5 gvTOC F  
    1.3 光波导介绍 8 ?sjZ13 SUa  
    1.4 快速入门 8 v8U1uOR,%  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 }Pm(oR'KTJ  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 }`<>$2b  
    2.2 定义布局设置 29 +GYI2  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 LrM.wr zI/  
    2.4 插入input plane 35 (IWix){  
    2.5 运行模拟 39 }!Diai*C  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 cyHak u+  
    3 创建一个单弯曲器件 44 IioE<wS)  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 Y#SmZ*zok  
    3.2 定义布局设置 45 |0%4G k);  
    3.3 创建一个弧形波导 46 '4^V4i  
    3.4 插入入射面 49 zI2KIXcc  
    3.5 选择输出数据文件 53 ]"7DV3_  
    3.6 运行模拟 54 QS=$#Gp  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 C tC`:!Q  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 G2yUuyAZ  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 picP_1L  
    4.2 定义布局设置 61 ^ ]6  80h  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 1{Alj27  
    4.4 插入输入面 62 n6!Ihip$  
    4.5 运行模拟 63 LA=>g/+i.X  
    4.6 预览最大值 65 NW4 s'roP  
    4.7 绘制波导 69 ,5A>:2 zs  
    4.8 指定输出波导的路径 69 dE}b8|</  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 wD?=u\% &  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 {OhkuON  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 A_(+r  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ,m?UFRi  
    5.1 定义波导材料 75 q*y9/HnI  
    5.2 定义布局设置 76 @+CSY-g$  
    5.3 创建波导 76 |b-Zy~6  
    5.4 修改输入平面 77 NKUI! [  
    5.5 指定波导的路径 78 5KH'|z  
    5.6 运行模拟 79 mZ5K hPvf8  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 +/>YH-P=  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 MMA@J  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 JbC\l  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 xu?QK6D:  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 ^9*|_\3N  
    6.2 定义布局结构 89 6P*)rye  
    6.3 绘制并定位波导 91 <<2b2?a S`  
    6.4 生成布局脚本 95 s-N?Tzi  
    6.5 插入和编辑输入面 97 klC^xSx  
    6.6 运行模拟 98 ?n9$,-^v  
    6.7 修改布局脚本 100 +@],$=aE?  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 zs&`:  
    7 应用预定义扩散过程 104 !VJa$>,  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 RBD7mpd  
    7.2 定义布局设置 106 Lj Q1ar\  
    7.3 设计波导 107 x&fCe{5  
    7.4 设置模拟参数 108 QUw5~n ;-  
    7.5 运行模拟 110 -L'K  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 T4}?w  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 $9i5<16  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 tEX~72v  
    7.9 创建上方的线性波导 112 ^$Io;*N4  
    8 各向异性BPM 115 7fzyD  
    8.1 定义材料 116 wY ;8UN  
    8.2 创建轮廓 117 >scS wT  
    8.3 定义布局设置 118 [ 6o:v8&3  
    8.4 创建线性波导 120 cKYvRe  
    8.5 设置模拟参数 121 4%v+ark8  
    8.6 预览介电常数分量 122 '=b&)HbeK  
    8.7 创建输入面 123 a=B0ytNm  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 Dw ;vDK  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 4e#K.HU_  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 WfbNar[  
    9.2 定义布局设置 130 re7\nZ<\|  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 B*iz+"H  
    9.4 编辑输入平面 132 3N%Ev o  
    9.5 设置模拟参数 134 5GFnfc}  
    9.6 运行模拟 135 !BikF4Y1L&  
    10 电光调制器 138 .x$T a l  
    10.1 定义电解质材料 139 ~m|?! ]n  
    10.2 定义电极材料 140 G~tOCp="p  
    10.3 定义轮廓 141 BG8)bh k;/  
    10.4 绘制波导 144 i|^`gly  
    10.5 绘制电极 147 y{?jr$js<  
    10.6 静电模拟 149 ^-;Z8M  
    10.7 电光模拟 151 n03SX aU~V  
    11 折射率(RI)扫描 155 h8-tbHgpb  
    11.1 定义材料和通道 155 e&4wwP"`<  
    11.2 定义布局设置 157 xAz4ZXj=q  
    11.3 绘制线性波导 160 FC(cXPX}  
    11.4 插入输入面 160 ZznWs+  
    11.5 创建脚本 161 _vLT!y  
    11.6 运行模拟 163 LXF%~^^@d  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 0S7Isk2W  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 coVT+we  
    12.1 定义材料 165 t RyGxqiG  
    12.2 创建参考轮廓 166 +2 o|#`)i  
    12.3 定义布局设置 166 m.a1  
    12.4 用户自定义轮廓 167 lKwT5ma7  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 : RO:k|g  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 1V3J:W#;  
    13.1 定义材料 173 *g41"Cl  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 *3 8Y;{ 4  
    13.3 定义晶圆 174 GO3YXO33  
    13.4 创建器件 175 KdpJ[[Ug/  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 X/7_mU>aKT  
    13.6 定义电极区域 178 q8bS@\i  
    [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] N,,2 VSUr  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 182 d>98 E9  
    13.8 运行模拟 182 (g:W|hS  
    13.9 创建脚本 184 9k^=m)yS'  
    14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 gq1Y]t|4F  
    14.1 理论背景 186 @VS5Mg8  
    14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 f4I9H0d;!  
    14.3 生成脚本数据 190 y" -{6{3  
    14.4 导出散射数据 193 WA\f`SRF  
    14.5 创建臂 194 g uWqHVSs  
    14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 ujqktrhuLb  
    14.7 加载两个臂的文件 200 CscJy0dB  
    14.8 在OptiSystem内完成布局 201 q;Pz B4#  
    14.9 连接元件 202 c qyh#uWe  
    14.10 运行模拟 203 ^ED>{UiNI  
    14.11 创建图以查看结果 204 TC#B^m`'p  
    1CVaGD^r{  
    ]有兴趣可以扫码加微联系 NS;8&  
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