infotek |
2024-06-17 08:14 |
《OptiBPM入门教程》
前 言 F5+)=P# 2jT2~D.U1 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。 A0A]#=S SQSPdR+ 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。 g><*qd?t 57S!X|CE 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。 141G~@- |[3%^!f\ 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。 a3wk#mH
zm{U.Q 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。 nf2[hx@=U X:Iam#H 《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 "NMSLqO 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 \Ctl(uj YD@n8?~$$ ],l}J'.8<V 目 录 6!|/(~ 1 入门指南 4 i^Ip+J+[ 1.1 OptiBPM安装及说明 4 a0/[L 1.2 OptiBPM简介 5 d95 $w8> 1.3 光波导介绍 8 -|WQs'%O 1.4 快速入门 8 {kdS t1 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 u|Tg*B 2.1 定义MMI耦合器材料 28 (j%;)PTe+& 2.2 定义布局设置 29 vxt<}h5J/! 2.3 创建一个MMI耦合器 31 +>BD^[^^ 2.4 插入input plane 35 ZDl6F` 2.5 运行模拟 39 Fu$JI8 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 5bHS| < 3 创建一个单弯曲器件 44 )1ct%rue 3.1 定义一个单弯曲器件 44 _Z0O]>KH 3.2 定义布局设置 45 IPa)+ ZQ 3.3 创建一个弧形波导 46 vdFP ^06 3.4 插入入射面 49 *f*o
,~8V1 3.5 选择输出数据文件 53 %-Oo92tP 3.6 运行模拟 54 [IRWm N- 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 T:|PSJc0 4 创建一个MMI星形耦合器 60 0<$t9:dq 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 wyC1M 4.2 定义布局设置 61 `;v5o4.` 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 B4kJ 7Pdny 4.4 插入输入面 62 DRy,n)U& 4.5 运行模拟 63 H"vy[/UcR 4.6 预览最大值 65 abw7{%2 4.7 绘制波导 69 Gi7p`F. 4.8 指定输出波导的路径 69 tGVC"a 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 =*'K'e>P3 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 '(-SuaH49 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 'p> *4} 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 FI=]K8 5.1 定义波导材料 75 haoQr)S 5.2 定义布局设置 76 (-bLP 5.3 创建波导 76 UtzM+7r@ 5.4 修改输入平面 77 @";zM& 5.5 指定波导的路径 78 s+7#Tdh A 5.6 运行模拟 79 /^9K Zj 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 s F!nSr 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 i8+[-mh 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 cwC-)#R'] 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 ] IeyJ 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 *)82iD 6.2 定义布局结构 89 Z+M* z; 6.3 绘制并定位波导 91 kW.it5Z# 6.4 生成布局脚本 95 D\9-MXc1 6.5 插入和编辑输入面 97 dHJ#xmE!pP 6.6 运行模拟 98 o^*k
6.7 修改布局脚本 100 ["}Yp 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 uh
3yiDj@a 7 应用预定义扩散过程 104 Izr_]% 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 )|Xi:Zd5> 7.2 定义布局设置 106 T$vDw|KSVP 7.3 设计波导 107 qpZR-O 7.4 设置模拟参数 108 se]q~<& 7.5 运行模拟 110 ?o883!&v 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 us$=)m~v+ 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 ;lU]ilYv 7.8 添加一个新的轮廓 111 0.kQqy~5 7.9 创建上方的线性波导 112 KoF_G[m 8 各向异性BPM 115 ^f_4w|u,+ 8.1 定义材料 116 #}|g8gh 8.2 创建轮廓 117 ,HHCgN
8.3 定义布局设置 118 ReZ&SNJ 8.4 创建线性波导 120 s$PPJJT{b 8.5 设置模拟参数 121 r.#"he_6!. 8.6 预览介电常数分量 122 YfZ96C[a 8.7 创建输入面 123 EI!e0V1! 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 /+zzZnLl-M 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 {ZR>`'^: 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 {(j1#9+9 9.2 定义布局设置 130 b9cY 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 zilM+BZ8 9.4 编辑输入平面 132 8sz|9~ 9.5 设置模拟参数 134 :0'2m@x~ 9.6 运行模拟 135 G
;fc8a[X 10 电光调制器 138 Trz41g 10.1 定义电解质材料 139 T]0H&Oov 10.2 定义电极材料 140 F!pgec%]' 10.3 定义轮廓 141 }<KQ+ 10.4 绘制波导 144 f\]splL 10.5 绘制电极 147 j]5mzz~ 10.6 静电模拟 149 Dg~L" 10.7 电光模拟 151 B>XfsZS 11 折射率(RI)扫描 155 RhQ[hI 11.1 定义材料和通道 155 3qNLosm#M 11.2 定义布局设置 157 # @~HpqqR 11.3 绘制线性波导 160 hCFgZiH2 11.4 插入输入面 160 >Ndck2@ 11.5 创建脚本 161 ~;uc@GGo 11.6 运行模拟 163 N`1W"Rx! 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ey ; 94n:< 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 Z:3SI$tO 12.1 定义材料 165 W<sa6,$ 12.2 创建参考轮廓 166 $7
FT0?kG 12.3 定义布局设置 166 &w7Ev21 12.4 用户自定义轮廓 167 KYN{Dh]-} 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 '7;b+Vbl# 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 <]e 0TU?bk 13.1 定义材料 173 ]sL)[o 13.2 创建钛扩散轮廓 173 5@&{%99 13.3 定义晶圆 174 H68~5lJY^] 13.4 创建器件 175 &upM,Jsr* 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 *47',Qy 13.6 定义电极区域 178 (]gd$BgD TVs#, [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] {Z!x]}{M 13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 TpIx!R9 13.9 创建脚本 18414 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 ^]{m*bEkR 14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 K0xka[x=( 14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 %!X9>i> 14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 rO3.%B} 14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 MFzJ 8^.1R 14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 R.'-jvO 14.11 创建图以查看结果 204 :)=>,XwL8 Q!*}^W 有兴趣可以扫码加微联系[attachment=129018]
|
|