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2022-08-04 09:03 |
《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。 dVMLn4[,MA oT|:gih5 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。 1:RK~_E Wr@q+Whq 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。 J|
1!4R~ p+228K ;H 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。 `_sKR,LhB cqaq~ 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。 7pN&fAtj/
3L-$+j~u 《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 X/buz LVy`U07C V
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 <kJ`qbOU ;Fd1:"1pP 目 录 ]F"P3': 1 入门指南 4 ^A=2#j~H\ 1.1 OptiBPM安装及说明 4 ve\@u@K^ 1.2 OptiBPM简介 5 ^9]g5.z: 1.3 光波导介绍 8 _$/Bt?h 1.4 快速入门 8 3vkzN 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 21my9Ui] 2.1 定义MMI耦合器材料 28 0EasPbp 2.2 定义布局设置 29 xf?"Q# 2.3 创建一个MMI耦合器 31 `4e| I.`^r 2.4 插入input plane 35 S_ra8HY8 2.5 运行模拟 39 ol~ tfS 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 ,kUg"\_k 3 创建一个单弯曲器件 44 (1[Z#y[ 3.1 定义一个单弯曲器件 44 fm$Qd^E|e 3.2 定义布局设置 45 !hE F.S 3.3 创建一个弧形波导 46 nkz<t 3.4 插入入射面 49 1d$wP$ 3.5 选择输出数据文件 53 "([lkn 3.6 运行模拟 54 %q.5;L 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 -c{ Y+M` 4 创建一个MMI星形耦合器 60 r*ziO#[ 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 G
*<g%" 4.2 定义布局设置 61 >QPCYo<E 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 lk`|u$KPz 4.4 插入输入面 62 JEK_W<BD 4.5 运行模拟 63 #bCUI*N"P 4.6 预览最大值 65 NZlCn:" 4.7 绘制波导 69 \9~Q+~@{G 4.8 指定输出波导的路径 69 o?+?@Xb' 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 YDZB$?&a 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 <dAxB$16sT 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 'e6J&X 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 S_^;#=_c 5.1 定义波导材料 75 o}D
}Q"=A 5.2 定义布局设置 76 $GOF' 5.3 创建波导 76 N8,g~?r^ 5.4 修改输入平面 77 7<(kvE*x 5.5 指定波导的路径 78 LoOw]@> 5.6 运行模拟 79 We*uZ?+ 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 fF2]7: 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 3lKs>HE0 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 m|;gl|dTB 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 06`caG|]-M 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 79D;0 6.2 定义布局结构 89 4q?R 3\e; 6.3 绘制并定位波导 91 Zqv 6.4 生成布局脚本 95 xgtx5tg 6.5 插入和编辑输入面 97 YgtW(j[ 6.6 运行模拟 98 Q'Uv5p"X 6.7 修改布局脚本 100 I0;gTpt9 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 &i6JBZ#~, 7 应用预定义扩散过程 104 7mn&w$MS4: 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 ^)'D
eP/ 7.2 定义布局设置 106 ScQ9p379 7.3 设计波导 107 gc
b8eB, 7.4 设置模拟参数 108 uz:r'+v 7.5 运行模拟 110 m63>P4h? 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 p9!jM\( 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 G7KOJZb+D 7.8 添加一个新的轮廓 111 oW>e.}d! 7.9 创建上方的线性波导 112 1\AcceJ|(w 8 各向异性BPM 115 6BZi4:PDx 8.1 定义材料 116 dKevhm)R" 8.2 创建轮廓 117 P057]cAat< 8.3 定义布局设置 118 P,#l~ \ 8.4 创建线性波导 120 6KE64: \; 8.5 设置模拟参数 121 KI].T+I 8.6 预览介电常数分量 122 9`CJhu 8.7 创建输入面 123 1_8@yO 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 Gz--C( 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 aU$8 0 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 Mp^G7JY, 9.2 定义布局设置 130 !
GtF%V 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 _s:5) 9.4 编辑输入平面 132 07\]8^/G 9.5 设置模拟参数 134 IU"n`HS 9.6 运行模拟 135 X|4Kdi.r@ 10 电光调制器 138 %fXgV\xY 10.1 定义电解质材料 139 5kHU'D 10.2 定义电极材料 140 J:I As:e` 10.3 定义轮廓 141 )Ofwfypc 10.4 绘制波导 144 _UbyhBl 10.5 绘制电极 147 d6zq,x!cI 10.6 静电模拟 149 gQeoCBCE 10.7 电光模拟 151 H1
i+j;RN 11 折射率(RI)扫描 155 ^e80S^ 11.1 定义材料和通道 155 er@.<Dc 11.2 定义布局设置 157 Gsy90 11.3 绘制线性波导 160 jS|jPk|I. 11.4 插入输入面 160 hD,xJ]zv1 11.5 创建脚本 161 #wGOlW;R 11.6 运行模拟 163 M(ie1Ju 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 6kONuG7Yv 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 a,:Nlr3 12.1 定义材料 165 /<J5?H 12.2 创建参考轮廓 166 Smd83W& 12.3 定义布局设置 166 COxJ,v( 12.4 用户自定义轮廓 167 ,8DjQz0ZPo 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 xj5MKX{CJT 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 {axRq'= 13.1 定义材料 173 I@1VX5 13.2 创建钛扩散轮廓 173 u~Y+YzCxV 13.3 定义晶圆 174 7!e kINQ 13.4 创建器件 175 J$(79gH{ 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 3)l<'~"z< 13.6 定义电极区域 178 #* 8^ar< [attachment=113857]了解详情可以加我微信 }dEf |6_ = d !YM6G
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