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infotek 2023-03-10 10:23

光波导《OptiBPM入门教程》

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前  言 9JYrP6I!_  
YNyaz\L  
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。 &MKG#Y}  
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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。 = _X#JP79  
KJ M :-z@  
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。 v10p]=HmO  
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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。 =@q 9,H  
(hWr!(>C4]  
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。 7N9~nEU  
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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 D;VQoO  
上海讯技光电科技有限公司
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目 录 uTTM%-DMHT  
1 入门指南 4 ^K*uP^B=  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 {5w'.Z]0v  
1.2 OptiBPM简介 5 R1OC7q  
1.3 光波导介绍 8 {@, } M  
1.4 快速入门 8 K;moV| j  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 & 9X`tCnL  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 f'P}]_3(  
2.2 定义布局设置 29 |TM&:4D]^  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 \9k$pC+l  
2.4 插入input plane 35 Rj6:.KEJ  
2.5 运行模拟 39 9ZFvN*Zf'  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 tVVnQX  
3 创建一个单弯曲器件 44 hd{Vz{;W  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 7yp7`|,p  
3.2 定义布局设置 45 q,6 y{RyS  
3.3 创建一个弧形波导 46 W _j`'WN/  
3.4 插入入射面 49 C/V{&/5w  
3.5 选择输出数据文件 53 rw_T&>!  
3.6 运行模拟 54 LoZ8;VU  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 hDa I@_86  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 $Gt1T[:QUX  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 nn>< k"  
4.2 定义布局设置 61 ZfalB  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 E/ %S0  
4.4 插入输入面 62 7 +A-S9P)  
4.5 运行模拟 63 Zkl:^!*  
4.6 预览最大值 65 R{{d4=:S  
4.7 绘制波导 69 3l5rUjRwj  
4.8 指定输出波导的路径 69 KY'"Mg^!  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 GBOz,_pw  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 HRS|VC$tz  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 8qwc]f$.w  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 K8E:8`_cx  
5.1 定义波导材料 75 _|%pe]St  
5.2 定义布局设置 76 V# Mw  
5.3 创建波导 76 VesW7m*z  
5.4 修改输入平面 77 hCRW0 I  
5.5 指定波导的路径 78 :()(P9?  
5.6 运行模拟 79 H{|a+  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 SR>Sq2cW0  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 %4QCUc*lr  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 Q]X0 O10  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 'TclH80  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 +o&E)S}wP  
6.2 定义布局结构 89 Y68`B"3  
6.3 绘制并定位波导 91 _nu %`?Va  
6.4 生成布局脚本 95 <()xO(  
6.5 插入和编辑输入面 97 d5<@WI:wz  
6.6 运行模拟 98 .UNh\R?r  
6.7 修改布局脚本 100 ~N+lI\K  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 EN@LB2  
7 应用预定义扩散过程 104 g*8LdH 6mq  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 U!m-{7s$  
7.2 定义布局设置 106 4f,D3e%T|  
7.3 设计波导 107 pGw|T~e%  
7.4 设置模拟参数 108 pNpj, H*4  
7.5 运行模拟 110 B.fLgQK0  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 PHRc*G{  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 =y>P>&sI  
7.8 添加一个新的轮廓 111 (?-5p;  
7.9 创建上方的线性波导 112 -k\7k2  
8 各向异性BPM 115 ll;#4~iA  
8.1 定义材料 116 @(.?e<  
8.2 创建轮廓 117 =!NYvwg6;o  
8.3 定义布局设置 118 Z5~dU{XsT  
8.4 创建线性波导 120 <x@\3{{U  
8.5 设置模拟参数 121 u#=Yv |9  
8.6 预览介电常数分量 122 ~h-G  
8.7 创建输入面 123 :6LOb f\01  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 uF5d ]{Qt  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 2YK4 SL  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 M%4o0k]E,s  
9.2 定义布局设置 130 Q(m} Sr4  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 tF)K$!GR[  
9.4 编辑输入平面 132 bTC2Ya  
9.5 设置模拟参数 134 "hz(A.THi  
9.6 运行模拟 135 l/OG 79qq  
10 电光调制器 138 }4xxge?r  
10.1 定义电解质材料 139 ~Av]LW  
10.2 定义电极材料 140 +Cx~4zEq  
10.3 定义轮廓 141 S4<@ji  
10.4 绘制波导 144 Y%qhgzz?/  
10.5 绘制电极 147 r5[om$|*  
10.6 静电模拟 149 LXIlrZ9D5  
10.7 电光模拟 151 rPK?p J  
11 折射率(RI)扫描 155 xt +fu L  
11.1 定义材料和通道 155 Zx25H"5j  
11.2 定义布局设置 157 $V?zJ:a>L  
11.3 绘制线性波导 160 hXS'*vO"  
11.4 插入输入面 160 'xZxX3  
11.5 创建脚本 161 `u:U{m  
11.6 运行模拟 163 0<{/T*AU:  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 EH3jzE3N  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 (d993~|h  
12.1 定义材料 165 x[nv+n ,  
12.2 创建参考轮廓 166 aGp <%d  
12.3 定义布局设置 166 ?t)y/@eG  
12.4 用户自定义轮廓 167 3f's>+,#%  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 F~a5yW:R=)  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 )ACa0V>*p  
13.1 定义材料 173 8!>uC&bE8  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 m'k`p5[=h  
13.3 定义晶圆 174 mUr@w*kq|p  
13.4 创建器件 175 doc5;?6   
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 !=&]#-;b  
13.6 定义电极区域 178 oD{V_/pdx  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 /Re1QS  
13.8 运行模拟 182 2EE/xnwX  
13.9 创建脚本 184 l@1f L%f  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 &:]_a?|*S  
14.1 理论背景 186 !dhZs?/UI  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 ^ .kas7 <  
14.3 生成脚本数据 190 nIph[Vs-Z  
14.4 导出散射数据 193 IvIBf2D;Q  
14.5 创建臂 194 cdU2ph_  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 ?RWd"JTGue  
14.7 加载两个臂的文件 200 ?0[%+AD hM  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 b,T=0W  
14.9 连接元件 202 >jl"Yr#  
14.10 运行模拟 203 N _pJE?  
14.11 创建图以查看结果 204 w0/W=!_  
有兴趣扫码加微联系[attachment=116632] ]CC~Eo-%-  
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