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2022-04-29 09:16 |
OptiBPM入门教程
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。 tWaM+W pd}Cg'}X 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。 T[ltOQw?Y uc]`^,`2/ 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。 kn&>4/') aM|;3j1p 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。 yhh\?qqy n>W*y|UJ 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。 =pd#U GEtzLaq< 《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 xL$7bw5fY d'k99(vy
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 PIM4c _:~I(c6 目 录 PDkg@#&y,k 1 入门指南 4 XU|>SOR@z 1.1 OptiBPM安装及说明 4 {P'^X+B0* 1.2 OptiBPM简介 5 jKr>Ig=$tA 1.3 光波导介绍 8 D8f4X
w}= 1.4 快速入门 8 T,/:5L9 2 创建一个简单的MMI耦合器 28
Pzte!]B 2.1 定义MMI耦合器材料 28 U o[\1) 2.2 定义布局设置 29 wf2v9.;X:< 2.3 创建一个MMI耦合器 31 R3hyz~\x& 2.4 插入input plane 35 ^=[b]*V 2.5 运行模拟 39 qu%}b> 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43
B6.9hf 3 创建一个单弯曲器件 44 85qD~o?O 3.1 定义一个单弯曲器件 44 _*fOn@Vwo 3.2 定义布局设置 45 I6Ga'5bV 3.3 创建一个弧形波导 46 1<;G
oC" 3.4 插入入射面 49 3GPGwzX
| 3.5 选择输出数据文件 53 :%>TM/E N 3.6 运行模拟 54 ~PyZh5x 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 c]68$;Z7 4 创建一个MMI星形耦合器 60 98XlcI# 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 {<Y\flj{@m 4.2 定义布局设置 61 zI"1.^Trn 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 47!k!cHa 4.4 插入输入面 62 mr>dZ) 4.5 运行模拟 63 ?H!QV;ku 4.6 预览最大值 65 }///k]_Sh 4.7 绘制波导 69 Xxr"Gc[ 4.8 指定输出波导的路径 69 WSbD."p< 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 yq12"Rs 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 #vzt6x@* 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 )6{,y{5! 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 <Yn-sH 5.1 定义波导材料 75 cC]lO 5.2 定义布局设置 76 I lZ$Jd 5.3 创建波导 76 " TC:O^X 5.4 修改输入平面 77 _2X6c, 5.5 指定波导的路径 78 &M7AM"9 5.6 运行模拟 79 M\9+? 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 LoW}!,| 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 soh9Oedml- 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 v.F|8 cG 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 mD7kOOMY
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 |?t}7V#[ 6.2 定义布局结构 89 'u3,+guz 6.3 绘制并定位波导 91 gwDVWhq 6.4 生成布局脚本 95 {R?VB!dR 6.5 插入和编辑输入面 97 Z@0IvI 6.6 运行模拟 98 > ,x``- 6.7 修改布局脚本 100 yM*_"z!L 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 A().1h1_k 7 应用预定义扩散过程 104 )!Zm*( 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 cToT_Mk 7.2 定义布局设置 106 NmTo/5s 7.3 设计波导 107 ijmGk:L( 7.4 设置模拟参数 108 o,'Fz?[T% 7.5 运行模拟 110 {?Cm 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 u5tUm 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 M/kBAxNIC| 7.8 添加一个新的轮廓 111 R]0tG
7.9 创建上方的线性波导 112 6t3Zi:=I 8 各向异性BPM 115 tk+4noA 8.1 定义材料 116 `!<#'PR 8.2 创建轮廓 117 ~)*uJ wW/a 8.3 定义布局设置 118 [`'K.-?# 8.4 创建线性波导 120 #!t6'* 8.5 设置模拟参数 121 NG?g( 8.6 预览介电常数分量 122 8Yf=) 8.7 创建输入面 123 o@ @| 4
F 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 gdS@NUM 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 Se>v|6 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 KxDfPd+j[ 9.2 定义布局设置 130 }brBhe8a 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 1V-si bE 9.4 编辑输入平面 132 S7b7zJ8A 9.5 设置模拟参数 134 cyB2=, 9.6 运行模拟 135 }O2P>Z?V 10 电光调制器 138 T-Yb|@4 10.1 定义电解质材料 139 ;WG%)^e 10.2 定义电极材料 140 m`n#Q#6 10.3 定义轮廓 141 xW58B 10.4 绘制波导 144 6E9o*YSk 10.5 绘制电极 147 y w:=$e5 10.6 静电模拟 149 XI"IEwB 10.7 电光模拟 151 Qe`Nb4xf 11 折射率(RI)扫描 155 zICrp 11.1 定义材料和通道 155 Tn?D~?a*O 11.2 定义布局设置 157 6O" y 11.3 绘制线性波导 160 %DKC/% 11.4 插入输入面 160 S~M/!Xb 11.5 创建脚本 161 O;.DQ 11.6 运行模拟 163 ;8w
CQ 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 %yK- Q,'O 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 sn+ kFvk}S 12.1 定义材料 165 I_|W'%N] 12.2 创建参考轮廓 166 Nx!7sE*b$1 12.3 定义布局设置 166 a!.Y@o5Ku 12.4 用户自定义轮廓 167 CKX3t:HP0 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 lYU?j|n 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 XII',& 13.1 定义材料 173
<3x:nH @ 13.2 创建钛扩散轮廓 173 CHDt^(oa!B 13.3 定义晶圆 174 rr2^sQ;_ 13.4 创建器件 175 uEkGo5 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 L;=LAQ6[ 13.6 定义电极区域 178 0CI\Yd= [attachment=112251]具体情况请扫码联系 :\^jIKvZ 1w+)ne_&
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