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前 言 p
T(M>LP83 gb ga"WO 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。 ETe4I`d{ k9^Hmhjw 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。 ff"wg\O4 A =Wg0eYy\ 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。 }SN( ^3N tMIYVHGy 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。 >ZgzE *T|B'80 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。 )O]T}eI Hcq.Lq;2: 《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 nM
)C^$3<t 6OES'3 Cy 上海讯技光电科技有限公司 'y8{,R4C rH+OXGoB K2x[ApS# ^PksXfk 售价:280元 }'X=&3m 有需要扫码加微信联系我,谢谢! ]b/]^1-(b NR{wq|" 目 录 5,RUPaE 1 入门指南 4 %`vzQt`> 1.1 OptiBPM安装及说明 4 qS!r<'F3dP 1.2 OptiBPM简介 5 [m
t.2 . 1.3 光波导介绍 8 s[1ao"sZ^ 1.4 快速入门 8 @=Kq99=\U 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 '=\}dav! 2.1 定义MMI耦合器材料 28 `&$8/_` 2.2 定义布局设置 29 jcH@*c=%e 2.3 创建一个MMI耦合器 31 JE?p'77C 2.4 插入input plane 35 $Gn.G_"v 2.5 运行模拟 39 pMc6p0 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 \INH[X#> 3 创建一个单弯曲器件 44 v\0 G`&^1 3.1 定义一个单弯曲器件 44 ,g`%+s7 u 3.2 定义布局设置 45 T5BZD
+Ta 3.3 创建一个弧形波导 46 S)rZE*~2 3.4 插入入射面 49 h`fVQN.3 3.5 选择输出数据文件 53 ~xH&"1 3.6 运行模拟 54 f0Q6sV ZHa 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 g;IlS*Ld 4 创建一个MMI星形耦合器 60 Gn]36~)*H 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 e_vsiT 4.2 定义布局设置 61 0P^h6Vat 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 WA{igj@\ 4.4 插入输入面 62 F /b`[ 4.5 运行模拟 63 A]1Nm3@ 4.6 预览最大值 65 $|4C]Me ( 4.7 绘制波导 69 `sxfj)s 4.8 指定输出波导的路径 69 uGKjZi 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 (z?HyxRT 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 >%JPgr/
8 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 tiK?VwaKI 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 *pl6 V| 5.1 定义波导材料 75 QaX.Av 5.2 定义布局设置 76 A=CeeC]} 5.3 创建波导 76 k#*-<1 5.4 修改输入平面 77 o3ZN0j69| 5.5 指定波导的路径 78 3KLUH=)P 5.6 运行模拟 79 h\m35'v! 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 v1h(_NLI! 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 yu?5t?vf 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 B(
[x8A] 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 &}ZmT>q`$ 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 IS C.~q2 6.2 定义布局结构 89 f49kf** 6.3 绘制并定位波导 91 ]!UYl 6.4 生成布局脚本 95 ~{c ?-qb 6.5 插入和编辑输入面 97 VFT@Ic#] 6.6 运行模拟 98 \}-4(Xdaq 6.7 修改布局脚本 100 I8*VM3 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 G#iQX` 7 应用预定义扩散过程 104 &9k~\;x 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 4"@<bKx 7.2 定义布局设置 106 4Nm >5*] 7.3 设计波导 107 ?0b-fL^^+l 7.4 设置模拟参数 108 z,HhSW?&^ 7.5 运行模拟 110 L
aTcBcI 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 c0Ug5Vr 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 "SF0b jG9C 7.8 添加一个新的轮廓 111 t2&kGf" 7.9 创建上方的线性波导 112 K/4@2vF 8 各向异性BPM 115 5Iu5N0cn 8.1 定义材料 116 |1tKQ0jg 8.2 创建轮廓 117 =j]y?;7q 8.3 定义布局设置 118 xh6(~'$ 8.4 创建线性波导 120 N_t,n^i9>* 8.5 设置模拟参数 121 lED!}h'4 8.6 预览介电常数分量 122 3CUQQ_ 8.7 创建输入面 123 ~C-Sr@ a?/ 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 %cNN<x8 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 D)* 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 [hJ1]RW8 9.2 定义布局设置 130 Pz]WT1J0 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 Q @}$b(b 9.4 编辑输入平面 132 BU
nujC 9.5 设置模拟参数 134 >Wg=
Tuef 9.6 运行模拟 135 M!mL/*G@YE 10 电光调制器 138 b#2)" V( 10.1 定义电解质材料 139 ",r
v%i2 f 10.2 定义电极材料 140 F?L]Dff 10.3 定义轮廓 141 !0
7jr%-~ 10.4 绘制波导 144 $m`Dyu 10.5 绘制电极 147 G,8mFH 10.6 静电模拟 149 dg D-"-O 10.7 电光模拟 151 Sn:>|y~ 11 折射率(RI)扫描 155 cJKnB!iL5 11.1 定义材料和通道 155 ! FcGa 11.2 定义布局设置 157 w0QtGQ| 11.3 绘制线性波导 160 xBHf~:! 11.4 插入输入面 160 l;F"m+B!$ 11.5 创建脚本 161 iUKjCq02 11.6 运行模拟 163 OjU{r N* 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 h yrPu_
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 +in)(a. 12.1 定义材料 165 $e^"Inhtqp 12.2 创建参考轮廓 166 NP>v@jO 12.3 定义布局设置 166 AXw qN:P} 12.4 用户自定义轮廓 167 z$ ^d_) 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 2:LUB)&i 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 BD6!, 13.1 定义材料 173 BRFsw`c 13.2 创建钛扩散轮廓 173 K'OG-fn;
13.3 定义晶圆 174 +h)"m/mE 13.4 创建器件 175 b,~'wm8:A 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 "$BkO[IS 13.6 定义电极区域 178 ,@Csa# o:8ns m 13.7 定义输入平面和模拟参数 182 8 Ku9;VEk 13.8 运行模拟 182 !~^2Mu(X 13.9 创建脚本 184 cGot0' mB 14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 _KRnx- 14.1 理论背景 186 +U
fw 14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 >=k7#av 14.3 生成脚本数据 190 Q`CuZkP( 14.4 导出散射数据 193 -]%EX:bm 14.5 创建臂 194 -e_fn&2,Y 14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 ^!['\ 14.7 加载两个臂的文件 200 4S(G366 14.8 在OptiSystem内完成布局 201 H4Bt.5O* 14.9 连接元件 202 ,\`ruWWLb= 14.10 运行模拟 203 A;!5c;ftj, 14.11 创建图以查看结果 204 ?Ld),A/c
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