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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。 ho*44=j ]Tmx;[D 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。 :N!Fe7H, +E.}k!y 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。 J:6wFmU 76e%&ZG)Q 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。 jP*5(*[&y 5Fh?YS = 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。 OVr,
{[r #i$/qk=N 《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 |#<PI9)` lwS6"2q 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 k-5Enbkr ;r(hZ%pD 目 录 7.hgne'< 1 入门指南 4 8?ig/HSt2 1.1 OptiBPM安装及说明 4 Gb)!]:8 1.2 OptiBPM简介 5 Fa 1.3 光波导介绍 8 SplEY!.k 1.4 快速入门 8 tI651Wm9 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 oK cgP 2.1 定义MMI耦合器材料 28 y+3<
]
N 2.2 定义布局设置 29 pqaQ% |< 2.3 创建一个MMI耦合器 31 8Ar5^.k 2.4 插入input plane 35 Jjt'R`t%t 2.5 运行模拟 39 sW/^82(dM 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 }9n{E-bj * 3 创建一个单弯曲器件 44 :?1r.n 3.1 定义一个单弯曲器件 44 ;CbQ}k
3.2 定义布局设置 45 1.7tXjRd+ 3.3 创建一个弧形波导 46 'FB?#C %U 3.4 插入入射面 49 -{z.8p}IW 3.5 选择输出数据文件 53 pJM~'tlHV 3.6 运行模拟 54 ;6o p|O 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 4]c.mDo[T 4 创建一个MMI星形耦合器 60 ~udi=J| 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 A?l.(qGC_ 4.2 定义布局设置 61 eKdF-; 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 8KqrB! 4.4 插入输入面 62 XA8{N 4.5 运行模拟 63 >T*/[{L8; 4.6 预览最大值 65 W,</ 4.7 绘制波导 69 rLMjN#`^ 4.8 指定输出波导的路径 69 HKA7|z9{ 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 U1pL
`P1 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 .+1.??8:+ 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 Jb'l.xN 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 $N$
ZJC6(@ 5.1 定义波导材料 75 Ap}^6_YXd 5.2 定义布局设置 76 yya"*]*S 5.3 创建波导 76 gg;&a( 5.4 修改输入平面 77 9b`J2_ ]k 5.5 指定波导的路径 78 g'G"`)~ 2 5.6 运行模拟 79 FI@!7@ 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 sQt]Y&_/@ 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 }Dk*Hs^E 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 Kk?P89=* 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 V=!tZ[4z$h 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 56i9V9{2 6.2 定义布局结构 89 ElNKCj<M 6.3 绘制并定位波导 91 o!TG8aeb 6.4 生成布局脚本 95 NABwtx>. 6.5 插入和编辑输入面 97 8BUPvaP<[ 6.6 运行模拟 98 ;B[*f?y- 6.7 修改布局脚本 100 WLr\ l29 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 Xy{\>}i]N 7 应用预定义扩散过程 104 ^8S'=Bk 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 98u$5=Z'/ 7.2 定义布局设置 106 eil"1$k 7.3 设计波导 107 CB(Qy9C%h[ 7.4 设置模拟参数 108 c`]_Q1'30w 7.5 运行模拟 110 m'h`%0Tc 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 0eQwi l@ 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 b/N+X}VMN 7.8 添加一个新的轮廓 111 mSSDV0Pfn 7.9 创建上方的线性波导 112 ^6=y4t=%F 8 各向异性BPM 115 7TCY$RcF,I 8.1 定义材料 116 _~f&wkc 8.2 创建轮廓 117 9pN},F91n: 8.3 定义布局设置 118 ]qZs^kQ 8.4 创建线性波导 120 uW*)B_c 8.5 设置模拟参数 121 [[(29|`] 8.6 预览介电常数分量 122 _hgu: 8.7 创建输入面 123 2y6 e]D 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 0pT?qsM2 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 /]~Oa#SQ: 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 {ETuaFDM 9.2 定义布局设置 130 ?[#nh@mI 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 >sW9n[ 9.4 编辑输入平面 132 $[5S M>e] 9.5 设置模拟参数 134 [R$iX 9.6 运行模拟 135 =b{wzx}e 10 电光调制器 138 HyKvDJ
3_ 10.1 定义电解质材料 139 C*A!`Q?1Y 10.2 定义电极材料 140 >BU"C+a8g 10.3 定义轮廓 141 QkJAjmB 10.4 绘制波导 144 v8Ga@* 10.5 绘制电极 147 @BbqYX 10.6 静电模拟 149 zS]8ma 10.7 电光模拟 151 `w@8i[2J 11 折射率(RI)扫描 155 %3B0s?,I 11.1 定义材料和通道 155 X 4\ 11.2 定义布局设置 157 b}DxD1*nsI 11.3 绘制线性波导 160 *3;H6 11.4 插入输入面 160 fUy:TCS 11.5 创建脚本 161 '1|FqQ\. 11.6 运行模拟 163 0[(TrIpXl 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 eEvE3=,hg 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 k/MrNiC 12.1 定义材料 165 F Xbf7G)H 12.2 创建参考轮廓 166 L1'R6W~%dN 12.3 定义布局设置 166 nksx|i l 12.4 用户自定义轮廓 167 #~(J
J 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 )$[.XKoT 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 n#F:(MSOp 13.1 定义材料 173 T0=8 U;
= 13.2 创建钛扩散轮廓 173 `_`\jd@ 13.3 定义晶圆 174 mUFg(;ya 13.4 创建器件 175 MM_c{gFF 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 1ztL._Td 13.6 定义电极区域 178 QahM)Gb 具体情况请扫码联系 QrmiQ]d*p H{Fww4pn
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