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infotek 2021-10-18 11:45

《OptiBPM入门教程》

前  言 K chp%  
(f Gmjx  
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。 oRJ!J-Z]  
6I5,PB  
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。 rUg<(/c  
! };OL Q  
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。 <o JM||ZA  
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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。 r8]y1 Om<  
~Bw)rf,  
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。 %Y0,ww2  
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《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 QJeL&mf  
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上海讯技光电科技有限公司
2021年4月 MM+x}g.?  
U- b(  
目 录
nU^-D1s{  
1 入门指南 4 {>x6SVF  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 *y6zwe !M  
1.2 OptiBPM简介 5 df85g  
1.3 光波导介绍 8 pJnT \~o  
1.4 快速入门 8 //x^[fkNq)  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 O_gr{L}  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 O)2==_f\  
2.2 定义布局设置 29 G}|!Jdr  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 vS@;D7ep  
2.4 插入input plane 35 }fS`jq;  
2.5 运行模拟 39 eNQQ`ll@m  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 bi@z<Xm%  
3 创建一个单弯曲器件 44 +n'-%?LD&  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 H}ie D"T_  
3.2 定义布局设置 45 Q+ i  
3.3 创建一个弧形波导 46 4Go$OQ`  
3.4 插入入射面 49 -za+Wa`vH  
3.5 选择输出数据文件 53 5{PT  
3.6 运行模拟 54 5.IX  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 KxA ^?,t[  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 bXiOf#:''  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 \f!j9O9S  
4.2 定义布局设置 61 .!oYIF*0zC  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 SV?^i`  
4.4 插入输入面 62 8LPvb#9=  
4.5 运行模拟 63 ep,"@,,  
4.6 预览最大值 65 _l,_NV&T  
4.7 绘制波导 69 y E; n. L  
4.8 指定输出波导的路径 69 '5f6 M^}|2  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 *v}3So  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 yPn!1=-(  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 0gIJ&h6*f  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 PLV-De  
5.1 定义波导材料 75 T4c]VWtD  
5.2 定义布局设置 76 ~zd+M/8  
5.3 创建波导 76 (m~gG|n4  
5.4 修改输入平面 77 e`7dRnx&0  
5.5 指定波导的路径 78 C"gH>G  
5.6 运行模拟 79 f"Z2,!Z;  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 r@30y/C  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 SjmWlf,  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 M^6!{c=MIi  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 o-}q|tD$<  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 Fr|Ts>Kx  
6.2 定义布局结构 89 -50 Nd=1  
6.3 绘制并定位波导 91 lQ{o[axT  
6.4 生成布局脚本 95 R'z -#*[  
6.5 插入和编辑输入面 97 tK0Ksnl^  
6.6 运行模拟 98 e.>>al  
6.7 修改布局脚本 100 gm1 7VrC  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 Y+ Qm.  
7 应用预定义扩散过程 104 4e!>A  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 LP{@r ic  
7.2 定义布局设置 106 hgU#2`fS  
7.3 设计波导 107 QqdVN3# 1z  
7.4 设置模拟参数 108 r;"uk+{i  
7.5 运行模拟 110 `at>X&Ce,  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 ? 3t]9z  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 kKHGcm^r  
7.8 添加一个新的轮廓 111 B s{n  
7.9 创建上方的线性波导 112 x9qoS)@CM  
8 各向异性BPM 115 O Bp&64  
8.1 定义材料 116 D:I6nSoC  
8.2 创建轮廓 117 1=^edQ+   
8.3 定义布局设置 118 &f"kWOe$X  
8.4 创建线性波导 120 h4,S /n  
8.5 设置模拟参数 121 7.!`c-8 u  
8.6 预览介电常数分量 122 Gc0/*8u/  
8.7 创建输入面 123 An2Wj  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 0XLoGQ=  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ^;DbIo\6H  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 bmd3fJb`r  
9.2 定义布局设置 130 \1H~u,a  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 >=VtL4K^  
9.4 编辑输入平面 132 .8~zgpK  
9.5 设置模拟参数 134 dp=#|!jc  
9.6 运行模拟 135 qCUn. mI  
10 电光调制器 138 XT<{J8 0z  
10.1 定义电解质材料 139 +=JJ=F)  
10.2 定义电极材料 140 eI:;l];G9  
10.3 定义轮廓 141 c%O8h  
10.4 绘制波导 144 =.9uuF:  
10.5 绘制电极 147 =e!o  
10.6 静电模拟 149  dl;  
10.7 电光模拟 151 O~L/>Ya  
11 折射率(RI)扫描 155 /t;Kn m  
11.1 定义材料和通道 155 #$*l#j"#A  
11.2 定义布局设置 157 JQde I+  
11.3 绘制线性波导 160 YgCSzW&(  
11.4 插入输入面 160 lr-:o@q{  
11.5 创建脚本 161 A{(<#yRfg  
11.6 运行模拟 163 W9A [Z  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 snccDuS  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 !tckE\ h#N  
12.1 定义材料 165 U|YIu!^  
12.2 创建参考轮廓 166 Wti?J.Csc  
12.3 定义布局设置 166 5IfyD ]<  
12.4 用户自定义轮廓 167 ]$xN`O4W{  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 r_?il]l  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172  `xm4?6  
13.1 定义材料 173 o9 g0fC  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 A3cW8 OClz  
13.3 定义晶圆 174 /GDGE }  
13.4 创建器件 175 [pgld9To  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 lMW4SRk1C  
13.6 定义电极区域 178 jn/ J-X=  
:f|X$> b  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 1~_&XNb&  
13.8 运行模拟 182 { kF"<W  
13.9 创建脚本 184 g#b uy  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 kIlK"=  
14.1 理论背景 186 =3= $F%  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 >Vl8ZQ8  
14.3 生成脚本数据 190 @b,&b6V  
14.4 导出散射数据 193 r@9qjva  
14.5 创建臂 194 :!nBTw  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 ocbNf'W;  
14.7 加载两个臂的文件 200 wO&2S-;_K  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 V {H/>>k7  
14.9 连接元件 202 Mq [|w2.  
14.10 运行模拟 203 2B<0|EGtzw  
14.11 创建图以查看结果 204 3Hg}G#]WS  
xO nW~Z  
Z.v2 !u  
QQ:2987619807
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