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    [产品]光波导、耦合《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: 2024-03-21
    前  言 7n}J}8Y*U2  
    pz#oRuujY  
    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。 O-5H7Kd-  
    SU Hyg/|F  
    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。 3Sf <oYF  
    3zv_q&+8b  
    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。 !fZ{ =  
    l<! ?`V6}  
    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。 *8t_$<'dQ  
    Gpo(Zf?  
    本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 7;0^r#:87#  
    ~Wf&$p<|  
    《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 ixp(^>ZN  
    FE" ksi 9  
    上海讯技光电科技有限公司
    $5s?m\!jZz  
    9<G-uF  
    目 录
    <jY"+@rF  
    1 入门指南 4 ,*wa#[  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 [N'YFb3"O  
    1.2 OptiBPM简介 5 `o)rAD^e  
    1.3 光波导介绍 8 '%l<33*  
    1.4 快速入门 8 Y Dq5%N`  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 MXq+aS{  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 >5'C<jc C  
    2.2 定义布局设置 29 /*B-y$WQk  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 -5\hZ!!J2  
    2.4 插入input plane 35 'UUIY$V[  
    2.5 运行模拟 39 "+~La{ POc  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 Xg_M{t  
    3 创建一个单弯曲器件 44 D/5 ah_;  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 =hjff/ X  
    3.2 定义布局设置 45 -}AAA*P  
    3.3 创建一个弧形波导 46 dpxP  
    3.4 插入入射面 49 \U\ W Q  
    3.5 选择输出数据文件 53 ~C\R!DN,  
    3.6 运行模拟 54 Q~MV0<{  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 ZQlja  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 jhr: QS/9  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 /2Y t\=S=  
    4.2 定义布局设置 61 wi|'pKG  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ]p:s5Q  
    4.4 插入输入面 62 9o@5:.b<j  
    4.5 运行模拟 63 xKi: 2  
    4.6 预览最大值 65 yM`J+tq  
    4.7 绘制波导 69 PJ5~,4H-4  
    4.8 指定输出波导的路径 69 +fBbW::R^  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 lZCTthr\  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 *9Ej fs7L  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 \fj* .[,  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 r#M0X^4A  
    5.1 定义波导材料 75 P+tRxpz  
    5.2 定义布局设置 76 p6VS<L  
    5.3 创建波导 76 omisfu_~E  
    5.4 修改输入平面 77 >> yK_yg  
    5.5 指定波导的路径 78 o EXN$SIs  
    5.6 运行模拟 79 HC_+7O3A  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 !VBl/ aU@  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 7:awUoV8f  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 O10,h(O  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 >r J9^rS  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 [Q9#44@{S;  
    6.2 定义布局结构 89 lgWEB3f .  
    6.3 绘制并定位波导 91 %#kml{I   
    6.4 生成布局脚本 95 xF.n=z  
    6.5 插入和编辑输入面 97 lR3`4bHA  
    6.6 运行模拟 98 YflM*F`  
    6.7 修改布局脚本 100 )(V|d$n  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 | >X5@  
    7 应用预定义扩散过程 104 2NMS '"8  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 j N":9+F  
    7.2 定义布局设置 106 hA 1_zKZ  
    7.3 设计波导 107 82d~>i%T  
    7.4 设置模拟参数 108 h \dq]yOl  
    7.5 运行模拟 110 Y<0}z>^  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 jiw5>RNt  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 NNDW)@p6z  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 X0G6W p  
    7.9 创建上方的线性波导 112 4OX|pa  
    8 各向异性BPM 115 4k%y*L  
    8.1 定义材料 116 K{DsGf ,  
    8.2 创建轮廓 117 2E7vuFH4c  
    8.3 定义布局设置 118 d7(g=JK<  
    8.4 创建线性波导 120 ?D[9-K4Vn  
    8.5 设置模拟参数 121 %?  87#|  
    8.6 预览介电常数分量 122 3'3E:}o|  
    8.7 创建输入面 123 A:Y ([  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 SlK 6KnX  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 vNo(`~]c  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 GS_+KR\  
    9.2 定义布局设置 130 [ {@0/5i  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 jgpSFb<9F  
    9.4 编辑输入平面 132 "wqN,}bj\  
    9.5 设置模拟参数 134 L F<{/c9,  
    9.6 运行模拟 135 X"hdCY%  
    10 电光调制器 138 Kd,8PV*_  
    10.1 定义电解质材料 139 +hiskV@v  
    10.2 定义电极材料 140 ^UJB%l  
    10.3 定义轮廓 141 WK$d<:"  
    10.4 绘制波导 144 nev@ykP6  
    10.5 绘制电极 147 B=!&rKF  
    10.6 静电模拟 149 4 q-/R  
    10.7 电光模拟 151 ]]"O)tWHj  
    11 折射率(RI)扫描 155 %mF:nU4  
    11.1 定义材料和通道 155 -/)>DOgUq  
    11.2 定义布局设置 157 SHcFnxEAIH  
    11.3 绘制线性波导 160 STln_'DF'  
    11.4 插入输入面 160 OS - Xh-:z  
    11.5 创建脚本 161 [T}Lq~  
    11.6 运行模拟 163 Hs6?4cgj  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 c2E*A+V#u  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 ~9ZW~z'  
    12.1 定义材料 165 Q vc$D{z  
    12.2 创建参考轮廓 166 ue8"_N  
    12.3 定义布局设置 166 3:]c>GPQ  
    12.4 用户自定义轮廓 167 _dQg5CmlG  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 xa"8"8  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 (g HCu  
    13.1 定义材料 173 H\vd0DD;  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 ,;D$d#\"  
    13.3 定义晶圆 174 =%=lq0GF0  
    13.4 创建器件 175 1U?,}w   
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 Py72:;wn  
    13.6 定义电极区域 178 fex<9'e  
    6, ~Y(#  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 182 ojva~mnFf  
    13.8 运行模拟 182 ](@HPAG]  
    13.9 创建脚本 184 NNgpDL*  
    14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 d94 Le/E  
    14.1 理论背景 186 .D8|_B  
    14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 OL%KAEnD  
    14.3 生成脚本数据 190 P$7i>(?(  
    14.4 导出散射数据 193 .Ld{QPa  
    14.5 创建臂 194 $S6%a9m   
    14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 d!P3<:+R[  
    14.7 加载两个臂的文件 200 m8ApiGG  
    14.8 在OptiSystem内完成布局 201 gJFx#s0?6.  
    14.9 连接元件 202 |O';$a1S  
    14.10 运行模拟 203 kfW"vI+d  
    14.11 创建图以查看结果 204 p[^a4E_v  
    1OI/,y8}  
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