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前 言 o>A%}YU *-!ndbf 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。 iCSM1W3 t02"v4_i 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。 Nt^&YE7d: *pC-`k 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。 )B&<Bk+ e/Oj T 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。 z57papo ^$,kTU'= 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 2[YD& T\s#-f[x 《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 8Bt- JiLrwPex[ 上海讯技光电科技有限公司 q
vVZA* #DRtMrfat c^WBB$v ulSTR f 售价:280元 }0nB'0|y 有需要扫码加微信联系我,谢谢! ZznWs+ _vLT!y 目 录 >(ww6vk2 1 入门指南 4 Tc(v\|F, 1.1 OptiBPM安装及说明 4 VdOd:w 1.2 OptiBPM简介 5 m.a1 1.3 光波导介绍 8 lKwT5ma7 1.4 快速入门 8 :RO:k|g 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 !X <n:J 2.1 定义MMI耦合器材料 28 Xl+a@Ggtq 2.2 定义布局设置 29 hPpXB:(-0 2.3 创建一个MMI耦合器 31 S^VV^O5 ^ 2.4 插入input plane 35 QIV~)`; 2.5 运行模拟 39 ZL@DD(S-/ 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 =pOY+S| 3 创建一个单弯曲器件 44 4KSN;G 3.1 定义一个单弯曲器件 44 <_q/ +x]8 3.2 定义布局设置 45 BF[?* b 3.3 创建一个弧形波导 46 <\~#\A=; 3.4 插入入射面 49 hGXDu;{ 3.5 选择输出数据文件 53 |M>k &p,B- 3.6 运行模拟 54 knzED~v@( 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 OYp8r 4 创建一个MMI星形耦合器 60 /)4r2 x 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 :{uUc 4.2 定义布局设置 61 ?8}jJw2H 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 SW'KYzn 4.4 插入输入面 62 3i}B\
{ 4.5 运行模拟 63 :Qp/3(g e 4.6 预览最大值 65 oP75|p 4.7 绘制波导 69 TC#B^m`'p 4.8 指定输出波导的路径 69 1CVaGD^r{ 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71
Ph{+uI 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 #7T ={mh 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 =~m"TQv 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 j5GZ;d? 5.1 定义波导材料 75 X(z-?6N4 5.2 定义布局设置 76 8J1.(Mwb? 5.3 创建波导 76 -y*+G& 5.4 修改输入平面 77 ,ToEKId 5.5 指定波导的路径 78 =I}V PxhE7 5.6 运行模拟 79 8N_rJ)f 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 .Awq( 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 2A
,36, 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 :P"Gym 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 /n7,B} 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 *~^^A9C8 6.2 定义布局结构 89 K+OU~SED%F 6.3 绘制并定位波导 91 CW YJ<27v{ 6.4 生成布局脚本 95 YDD]n*& 6.5 插入和编辑输入面 97 HbDB?s< 6.6 运行模拟 98 D} 3fx[ 6.7 修改布局脚本 100 ,peE' 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 #[yl;1) 7 应用预定义扩散过程 104 Sd6^%YB 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 2Hwf:S' 7.2 定义布局设置 106 :+!b8[?Z 7.3 设计波导 107 ra2q. H 7.4 设置模拟参数 108 CnYX\^Ow 7.5 运行模拟 110 M0
8Y 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 c?",kzo 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 CI'5JOqP 7.8 添加一个新的轮廓 111 h!~yYNQ" 7.9 创建上方的线性波导 112 >@uYleD( 8 各向异性BPM 115 [1CxMk~"[ 8.1 定义材料 116 TaT&x_v^~a 8.2 创建轮廓 117 { rn~D5R 8.3 定义布局设置 118 )D*xOajo+l 8.4 创建线性波导 120 e5KF ~0` 8.5 设置模拟参数 121 cfS]C_6d 8.6 预览介电常数分量 122 7SZs/wWh% 8.7 创建输入面 123 Y%@'a~ 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 l}/UriZ0 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 `<~P> 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 rID]!7~ 9.2 定义布局设置 130 p2^OQK 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 [?*^&[ 9.4 编辑输入平面 132 \_bX2Lg 9.5 设置模拟参数 134 >.4Sx~VH2 9.6 运行模拟 135 +8I0.,' 10 电光调制器 138 r
|/9Dn% 10.1 定义电解质材料 139 h+(s/o?\ 10.2 定义电极材料 140 blv6 10.3 定义轮廓 141 ]:fHvx_?`7 10.4 绘制波导 144 |D:0BATRP 10.5 绘制电极 147 w2[R&hJ 10.6 静电模拟 149 xpwzz O*U 10.7 电光模拟 151 kw'D2692 11 折射率(RI)扫描 155 {*9i}w|2 11.1 定义材料和通道 155 v^G5
N)F 11.2 定义布局设置 157 b\Ub<pE 11.3 绘制线性波导 160 yl%F<5 11.4 插入输入面 160 E@KK\m
\e 11.5 创建脚本 161 \gpKQt0 11.6 运行模拟 163 ^5}3FvW 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 -X
\vB 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 OQvJdjST 12.1 定义材料 165 Qafg/JU 12.2 创建参考轮廓 166 N0PX<$y 12.3 定义布局设置 166 *
=l9gv& 12.4 用户自定义轮廓 167 [^f`D%8o 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 r%i{a 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 1S:H!h3 13.1 定义材料 173 `( Gk_VAa 13.2 创建钛扩散轮廓 173 jo~vOu 13.3 定义晶圆 174 jtwO\6 t& 13.4 创建器件 175 NQ!F` 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 add-]2` 13.6 定义电极区域 178 0
CS_- jBbc$|O4SY 13.7 定义输入平面和模拟参数 182 i1C' 13.8 运行模拟 182 3Y8
V?* 1| 13.9 创建脚本 184 <T]kpP<lC 14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 ZlzFmNe60 14.1 理论背景 186 cS"6%:hQ 14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 [tN/}_] 14.3 生成脚本数据 190 FCPbp!q6 14.4 导出散射数据 193 9'M_t Mm5 14.5 创建臂 194 M> < 14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 vI@8DWs 14.7 加载两个臂的文件 200 X1"nq]chGy 14.8 在OptiSystem内完成布局 201 (
9l|^w[" 14.9 连接元件 202 8ZDq
KQ1; 14.10 运行模拟 203 u[DV{o 14.11 创建图以查看结果 204 -E1}mL}I`
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