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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 }Bh8=F3O Q  
    `7Q<'oK  
    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。 V-P#1Kkh  
    q_8+HEvo  
    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。 Po;W'7"Po`  
    7"D", 1h  
    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。 BVQqY$>  
    QZwNw;$k*  
    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。 /N+dQe  
    P5V}#;v  
    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。 o[4}h:> dq  
    "cGk)s  
    《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 .sW|Id )  
    上海讯技光电科技有限公司
    2021年4月 VCfl`Aq'l  
    e]aDP 1n3t  
    @;4zrzQi7  
    目 录 qq`4<0I>  
    1 入门指南 4 ",t?8465y  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 s^TZXCyF o  
    1.2 OptiBPM简介 5 dDMJ'  
    1.3 光波导介绍 8 3*bU6$|5FP  
    1.4 快速入门 8 aK~8B_5k8  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 uZYF(Yu  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 ,ng Cv;s  
    2.2 定义布局设置 29 }#+^{P3;  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 e"cXun4nS=  
    2.4 插入input plane 35 59L\|OR  
    2.5 运行模拟 39 rXq.DvQ  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 FxY}m  
    3 创建一个单弯曲器件 44 3&4(ZH=  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 7z,C}-q  
    3.2 定义布局设置 45 Oszj$C(jF  
    3.3 创建一个弧形波导 46 Qljpx?E  
    3.4 插入入射面 49 kH1~k,|\&K  
    3.5 选择输出数据文件 53 /s?`&1v|r  
    3.6 运行模拟 54 W i.& e  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 Lb-OsKU  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 Oo~; L,  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 UDFDJm$  
    4.2 定义布局设置 61 $wa{~'  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 hZ,_ 6mNg  
    4.4 插入输入面 62 ]N]!o#q}L  
    4.5 运行模拟 63 C.P*#_R  
    4.6 预览最大值 65 2[yd> (`  
    4.7 绘制波导 69 Yh7t"=o  
    4.8 指定输出波导的路径 69 ?z+eWL  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 9=tIz  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 ~8+ Zs  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 e`s ~.ZF  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 8Fh)eha9f  
    5.1 定义波导材料 75 >y>5#[M!  
    5.2 定义布局设置 76 .Efk*  
    5.3 创建波导 76 tOD6&<  
    5.4 修改输入平面 77 _f,C[C[e&  
    5.5 指定波导的路径 78 $I>w]  
    5.6 运行模拟 79 .{^5X)  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 0mVNQxHI  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 ="H%6S4'  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 HiFUv>,u  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 H?Wya.7  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 3?yg\  
    6.2 定义布局结构 89 Om@;J%u/  
    6.3 绘制并定位波导 91 0+ '&`Q!u  
    6.4 生成布局脚本 95 WwFm*4{[o  
    6.5 插入和编辑输入面 97 dT8S~-d%  
    6.6 运行模拟 98 Q&;9 x?e  
    6.7 修改布局脚本 100 :cECRm*  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 3"e,q Y  
    7 应用预定义扩散过程 104 *^4"5X@  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 Qv-_ jZ  
    7.2 定义布局设置 106 b%`1cV  
    7.3 设计波导 107 q;CiV  
    7.4 设置模拟参数 108 B9 uoVcW  
    7.5 运行模拟 110 @.l@\4m  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 "S]TP$O D  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 p l0\2e)  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 Vb_4f"  
    7.9 创建上方的线性波导 112 BU_nh+dF  
    8 各向异性BPM 115 T^KKy0ZGM  
    8.1 定义材料 116 ^x,YW]AS}  
    8.2 创建轮廓 117 cT,sh~-x,  
    8.3 定义布局设置 118 2zb"MEOS5  
    8.4 创建线性波导 120 Il 'fL'3  
    8.5 设置模拟参数 121 ~ 7s!VR  
    8.6 预览介电常数分量 122 SnfYT)Ph  
    8.7 创建输入面 123 W!(zT6#  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 \b x$i*  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 "+s++@ z  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 Hn"RH1Zy  
    9.2 定义布局设置 130 oc`H}Wvn  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 t~XN}gMxw  
    9.4 编辑输入平面 132 H <l7ZS:  
    9.5 设置模拟参数 134 eauF ~md,  
    9.6 运行模拟 135 bd-L` ={j  
    10 电光调制器 138 cwg"c4V  
    10.1 定义电解质材料 139 %u'u kcL7  
    10.2 定义电极材料 140 Q2gq}c~  
    10.3 定义轮廓 141 /4Gt{yg Sr  
    10.4 绘制波导 144 fZF@k5*\  
    10.5 绘制电极 147 ez$(c  
    10.6 静电模拟 149 %h@EP[\  
    10.7 电光模拟 151 :o3N;*o>)0  
    11 折射率(RI)扫描 155 8ib:FF(= u  
    11.1 定义材料和通道 155 K0>zxqY  
    11.2 定义布局设置 157 .k !{*  
    11.3 绘制线性波导 160 V,njO{Q  
    11.4 插入输入面 160 sgFEK[w.y  
    11.5 创建脚本 161 4hj|cCrO  
    11.6 运行模拟 163 4r}51 N\  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 WsB?C&>x  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 @ 6vIap|  
    12.1 定义材料 165 e^voW"?%  
    12.2 创建参考轮廓 166 {IjR^J=k  
    12.3 定义布局设置 166 })%{AfDRF  
    12.4 用户自定义轮廓 167 Zh~'9 JH  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 9* M,R,y  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 z{QqY.Gu{G  
    13.1 定义材料 173 TLH1>pY&  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 a7opCmL  
    13.3 定义晶圆 174 g_bLl)g<  
    13.4 创建器件 175 i ct])  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 _[BP 0\dPW  
    13.6 定义电极区域 178 J&_n9$  
    [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td]  RRJ%:5&  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 182 jP.dDYc  
    13.8 运行模拟 182 "tK=+f`NM  
    13.9 创建脚本 184 |G<|F`Cj  
    14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 [a(#1  
    14.1 理论背景 186 ~} ~4  
    14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 * ;FdD{+  
    14.3 生成脚本数据 190 @6.vKCSE  
    14.4 导出散射数据 193 tH4B:Bgj!  
    14.5 创建臂 194 LghfM"g  
    14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 %hP^%'G  
    14.7 加载两个臂的文件 200 2=}FBA,2  
    14.8 在OptiSystem内完成布局 201 fz_r7?  
    14.9 连接元件 202 (8OsGn  
    14.10 运行模拟 203 U<XG{<2  
    14.11 创建图以查看结果 204 zt%Mx>V@  
    >\8+: oS^  
    ]有兴趣可以扫码加微联系 DmcZta8n]  
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