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2024-06-17 08:14 |
《OptiBPM入门教程》
前 言 #3qkG) gDA hl 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。 aWit^dp ch-GmAj
9 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。 yeW|Ux: m.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。 HezCRtxRcc *zmbo >{( 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。 Wima=xYe\5 wp@c;gK7 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。 EswM#D9(4 H
kg0;) 《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 1e&`m~5K+ 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 $[z*MQ No[>1]ds I5-/KVWb 目 录 3GaM>w}>W 1 入门指南 4 Q@M,:0+cy 1.1 OptiBPM安装及说明 4 l jNd!RaB 1.2 OptiBPM简介 5 7%o\O{,U 1.3 光波导介绍 8 ' rXkTm1{ 1.4 快速入门 8 {Xl
5F.q 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 NE/3aU 2.1 定义MMI耦合器材料 28 lte~26=e 2.2 定义布局设置 29 ArF+9upGY 2.3 创建一个MMI耦合器 31 haY.rH]z 2.4 插入input plane 35 8I@_X~R 2.5 运行模拟 39 XX/cJp 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 <8H`y(S 3 创建一个单弯曲器件 44 aE:fMDS|x 3.1 定义一个单弯曲器件 44 8(ZQD+U(9F 3.2 定义布局设置 45 LEk
W^Mv 3.3 创建一个弧形波导 46 inp= - 3.4 插入入射面 49 "--rz;+K 3.5 选择输出数据文件 53 2#sE\D 3.6 运行模拟 54 thkL< 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 Vls*fY:W 4 创建一个MMI星形耦合器 60 ty(F;M( 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 Ha;^U/0| 4.2 定义布局设置 61 >bmL;)mc& 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 q~a6ES_lA 4.4 插入输入面 62 /*st,P$" 4.5 运行模拟 63 TG'A'wXxy 4.6 预览最大值 65 8pPAEf 4.7 绘制波导 69 ^gNAGQYA 4.8 指定输出波导的路径 69 cA_v*`YL 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 cz.-cuD[iD 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 6n<:ph,h; 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 'os-+m@ 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 In]h+tG?rN 5.1 定义波导材料 75 uI+h9j$vS 5.2 定义布局设置 76 .\i9}ye 5.3 创建波导 76 "bRck88V 5.4 修改输入平面 77 + 5.5 指定波导的路径 78 .(3B}}gB> 5.6 运行模拟 79 V5M_N;h 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 '%)7%O,2 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 sgFpZk 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 taI]) 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 UiW(/L 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 M]eH
JZ~v 6.2 定义布局结构 89 \O@,v0?R 6.3 绘制并定位波导 91 HZ]'?&0 6.4 生成布局脚本 95 Pgb<;c:4 6.5 插入和编辑输入面 97 #j'OrD 6.6 运行模拟 98 trg+")a 6.7 修改布局脚本 100 Wrt3p-N"D 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 {cC9
}w 7 应用预定义扩散过程 104 K+PzTGWq^ 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 T*O!r`.Ak 7.2 定义布局设置 106 "o%N`Xlx 7.3 设计波导 107 _ 4pBJOJQ6 7.4 设置模拟参数 108 8!E$0^)c| 7.5 运行模拟 110 vlx
wt~ 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 91`biVZfA 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 0l{').!_ 7.8 添加一个新的轮廓 111 <(;"L<?D<C 7.9 创建上方的线性波导 112 &QLCij5: 8 各向异性BPM 115 [\eUCt F 8.1 定义材料 116 Spt[b.4m F 8.2 创建轮廓 117 wbVM'E/& 8.3 定义布局设置 118 J7_'@zU 8.4 创建线性波导 120 eQJLyeR+ 8.5 设置模拟参数 121 YtE V8w_$ 8.6 预览介电常数分量 122 >\%44ba6 8.7 创建输入面 123 rB)m{) 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 }yC ve 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 .}%$l.#a 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 8kX3.X` 9.2 定义布局设置 130 d8/lEmv[ 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 !uy?]l 9.4 编辑输入平面 132 H>a3\M 9.5 设置模拟参数 134 v`bX#\It 9.6 运行模拟 135 *~4w%U4T0 10 电光调制器 138 s>E4.0[I% 10.1 定义电解质材料 139 &YDb/{|CIC 10.2 定义电极材料 140 tihb38gE 10.3 定义轮廓 141 D3vd O2H 10.4 绘制波导 144 'P39^rb 10.5 绘制电极 147 )k- 7mwkZ 10.6 静电模拟 149 m},nKsO 10.7 电光模拟 151 `yNNpSdS1 11 折射率(RI)扫描 155 mRxL%! 11.1 定义材料和通道 155 5d<-y2!M 11.2 定义布局设置 157 (SU*fD!t 11.3 绘制线性波导 160 }Sqey:9jH 11.4 插入输入面 160 _LxV) 11.5 创建脚本 161 (/Hq8o-Fw 11.6 运行模拟 163 t? yMuK 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 SG$/v 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 VEd\* 12.1 定义材料 165 3JWHyo 12.2 创建参考轮廓 166 MuO7_*q'n 12.3 定义布局设置 166 4cTJ$" v 12.4 用户自定义轮廓 167 `9kjYSd#E 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 (S=::ODU 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 DbH{;
Fb 13.1 定义材料 173 )|q,RAn 13.2 创建钛扩散轮廓 173 M%1-fd 13.3 定义晶圆 174 ^4`q%_vm 13.4 创建器件 175 gh['T, 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 UW. F1) 13.6 定义电极区域 178 hm&{l|u{RU [="moh2*f
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] $Vlfg51 ob 13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 1W"9u 13.9 创建脚本 18414 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 \b1I<4( 14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 0@.$(Aqo( 14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 Xa Yx avq 14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 P (_:8|E 14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 NGd|7S[^+c 14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 >8#(GXnSt 14.11 创建图以查看结果 204 <xOpm8 ,.x5 有兴趣可以扫码加微联系[attachment=129018]
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