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前 言 ^4:= b e2Dj%=`EU 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。 @ ri.r1 b04~z&Xv 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。 2}AV_]] {iv=KF_S_ 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#}RMFIj AJ /_l; 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。 '7^_$M3$\ A(B2XBS!? 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。 :H{8j}" ~jaGf 《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 K!X8KPo KpL82 上海讯技光电科技有限公司 5+r#]^eQY- &nYmVwi?"Q &wfM:a/c +}n]A^&I\E 售价:280元 D~Su822 有需要扫码加微信联系我,谢谢! T+fU+GLD @`yfft 目 录 mAMKCxz, 1 入门指南 4 lF<(yF5 1.1 OptiBPM安装及说明 4 %rsW:nl 1.2 OptiBPM简介 5 K67x.P Z 1.3 光波导介绍 8 wU3Q 1.4 快速入门 8 wJ}8y4O!N 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 -mXEbsm 2.1 定义MMI耦合器材料 28 <8Ad\MU 2.2 定义布局设置 29 $8Zw<aEJ 2.3 创建一个MMI耦合器 31 wRKGJ 2.4 插入input plane 35 "o1/gV 2.5 运行模拟 39 BB-`=X~:m 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 rRMC<.= 3 创建一个单弯曲器件 44 $]9d((u4 3.1 定义一个单弯曲器件 44 &lD4-_2J 3.2 定义布局设置 45 O/-xkzR* 3.3 创建一个弧形波导 46 ;Wr$hDt^ 3.4 插入入射面 49 C$_H)I 3.5 选择输出数据文件 53 .R1)i-^ 3.6 运行模拟 54 zr,jaR; 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 e&:fzO<~I 4 创建一个MMI星形耦合器 60 k3Y>QN|q8 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 3wK)vW 4.2 定义布局设置 61 Eb*DP_ 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 l4; LV7Ji 4.4 插入输入面 62 q>Y_I<;'g 4.5 运行模拟 63 kAqk~. 4.6 预览最大值 65 5<u+2x8| 4.7 绘制波导 69 a*=e 3nS 4.8 指定输出波导的路径 69 9i"3R0HN 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 Yy&0b(m U 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 `jJb) z3D 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 nX 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 twJck~l~n 5.1 定义波导材料 75 } nQHP4' 5.2 定义布局设置 76 % R'eV< 5.3 创建波导 76 j"f]pzg& 5.4 修改输入平面 77 hM;E UWv 5.5 指定波导的路径 78 RvVnVcn^# 5.6 运行模拟 79 cewQQ& 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 Ouj5NL 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 7n#0eska, 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 Bq'hk<ns[ 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 HzWZQ6o 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 p{.EFa>H 6.2 定义布局结构 89 %bddR;c 6.3 绘制并定位波导 91 KxY|:-"Tt 6.4 生成布局脚本 95 fz:F*zT1 6.5 插入和编辑输入面 97 ek.L(n,J| 6.6 运行模拟 98 *rA!`e* 6.7 修改布局脚本 100 ^E5Xpza 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 /H\ZCIu/7 7 应用预定义扩散过程 104 Am-JB 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 'A4Lr
7.2 定义布局设置 106 \&SP7~-eq 7.3 设计波导 107 KBXdr5 2" 7.4 设置模拟参数 108 2f4 *r^ 7.5 运行模拟 110 'I;pS)sb 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 b+hZ<U/ 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 ~fr1O`8 7.8 添加一个新的轮廓 111 bvAO(` 7.9 创建上方的线性波导 112 .sCo, 8 各向异性BPM 115 64[j:t=N 8.1 定义材料 116 eE1w<] Eg 8.2 创建轮廓 117 W(EU*~<UC 8.3 定义布局设置 118 j'~xe3j 8.4 创建线性波导 120 bw+~5pqM 8.5 设置模拟参数 121 t:W`=^ 8.6 预览介电常数分量 122 1&wLNZXH 8.7 创建输入面 123 <TDgv%eg0 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 >:8GU f* 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 : wb\N'b 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 c_%vD~6W- 9.2 定义布局设置 130 oU67<jq 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 DLf6D |" 9.4 编辑输入平面 132 o:m:9dn 9.5 设置模拟参数 134 m/CA 9.6 运行模拟 135 cLX~NPD/ 10 电光调制器 138 @eR>?.:& 10.1 定义电解质材料 139 c}$?k@= 10.2 定义电极材料 140 ?f:FmgQk 10.3 定义轮廓 141 )J5(M` 10.4 绘制波导 144 $7,n8ddRy 10.5 绘制电极 147 |7%M:7Q 10.6 静电模拟 149 'Ko
T8g\b 10.7 电光模拟 151 pl'n
0L<l 11 折射率(RI)扫描 155 e>X&[\T 11.1 定义材料和通道 155 J/WPffqD
11.2 定义布局设置 157 qJUu9[3'm 11.3 绘制线性波导 160 ,253'53W) 11.4 插入输入面 160 `nn;E%n 11.5 创建脚本 161 fk;39$[ 11.6 运行模拟 163 BPtU]Bv- 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 vxY7/ _] 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 HSq&'V 12.1 定义材料 165 L~CwL 12.2 创建参考轮廓 166 r C$ckug 12.3 定义布局设置 166 OlQ7Yi> 12.4 用户自定义轮廓 167 xLX:>64'o> 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 V;Te =4 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 `+{|k)2B 13.1 定义材料 173 02SFFqm 13.2 创建钛扩散轮廓 173 nu|;(ly 13.3 定义晶圆 174 d 6j'[ 13.4 创建器件 175
cT-XF 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ;y
Wfb|! 13.6 定义电极区域 178 |?i-y3N G"3D"7fa 13.7 定义输入平面和模拟参数 182 0Evq</
13.8 运行模拟 182 c5nl!0XX 13.9 创建脚本 184 tFO86 !ln 14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 hZU@35~BN 14.1 理论背景 186 gfR B 14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 ZQZ>{K 14.3 生成脚本数据 190 ":tQYo]d 14.4 导出散射数据 193 "~> # ;x{ 14.5 创建臂 194 "O!J6 14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 now\-XrS 14.7 加载两个臂的文件 200 m?`U;R[ 14.8 在OptiSystem内完成布局 201 E}00y%@*J 14.9 连接元件 202 \J.PrE'(} 14.10 运行模拟 203 DfXXN 14.11 创建图以查看结果 204 (ylpH`
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