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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。 8;b(0^ mXRB7k 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。 Ygm`ZA y rn/ /% 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。 hm84Aq= f
?]|\4]zV 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。 ocqU=^ta \f]k CB 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。 +X#vVD3" W]"zctE 《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 oX#Q<2z* Q8:Has 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 &oP+$;Y D"Bl:W'?j 目 录 wxR,OR 1 入门指南 4 R@58*c:U( 1.1 OptiBPM安装及说明 4 j`JMeCG=Ee 1.2 OptiBPM简介 5 $:=A'd2 1.3 光波导介绍 8 0[RL>;D: 1.4 快速入门 8 4,bv)Im+ ` 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 |'.*K]Yp 2.1 定义MMI耦合器材料 28 [>+4^& 2.2 定义布局设置 29 hv`~?n)D66 2.3 创建一个MMI耦合器 31 )JDs\fUE 2.4 插入input plane 35 6*PYFf` 2.5 运行模拟 39 H{@Yo\J 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 I?h)OvWd 3 创建一个单弯曲器件 44 14Xqn8uOW 3.1 定义一个单弯曲器件 44 a=1NED' 3.2 定义布局设置 45 AYt%`Y.! 3.3 创建一个弧形波导 46 {'XggI% 3.4 插入入射面 49 lW+\j3?Z$ 3.5 选择输出数据文件 53 ZOft.P O 3.6 运行模拟 54 %7"q"A r[ 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 `_BNy=`s* 4 创建一个MMI星形耦合器 60 K{x\4 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 $yn];0$J 4.2 定义布局设置 61 ~qcNEl\-y 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 q$ZHd 4.4 插入输入面 62 W^0w 4.5 运行模拟 63 R}G4rO-J 4.6 预览最大值 65 o>).Cj 4.7 绘制波导 69 H35S#+KX 4.8 指定输出波导的路径 69 VvvRRP^q 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 *i\Qo 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72
txJr; 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 931bA&SL=/ 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 "oTHq]Ku 5.1 定义波导材料 75 K0H'4' I 5.2 定义布局设置 76 V^7V[(~` 5.3 创建波导 76 TlXI|3Ip 5.4 修改输入平面 77 $:cE ^8K 5.5 指定波导的路径 78 qOe+ZAJ{%N 5.6 运行模拟 79 E.r>7`E 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 1_o],?Q 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 :9O#ObFR 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 gi(H]|=a 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 O;z,qo X 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 cWEE% 6.2 定义布局结构 89 hLI`If/+K 6.3 绘制并定位波导 91 b1^vd@(lx 6.4 生成布局脚本 95 VbJiZw(aR 6.5 插入和编辑输入面 97 *}]Nf
6.6 运行模拟 98 ||T2~Q*:y 6.7 修改布局脚本 100 sc|_Q/`\. 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 ?{\nf7Y 7 应用预定义扩散过程 104 |
h`0u'# 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 8B7cBkl: 7.2 定义布局设置 106 u\E?Y[1 7.3 设计波导 107 TMAJb+@l: 7.4 设置模拟参数 108 $56Z#'(D 7.5 运行模拟 110 /mXBvY 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 vqnw#U4` 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 Ao&\E cIOT 7.8 添加一个新的轮廓 111 -u&6X,Oq\u 7.9 创建上方的线性波导 112 n1qQ+(xC 8 各向异性BPM 115 D;oe2E{I 8.1 定义材料 116 FqkDKTS\& 8.2 创建轮廓 117 H9KKed47d/ 8.3 定义布局设置 118 hhSy0 8.4 创建线性波导 120 #hW;Ju73 8.5 设置模拟参数 121 p`mS[bxv! 8.6 预览介电常数分量 122 stG~AC 8.7 创建输入面 123 6Se?sHC> 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 R?v>Q` Qi 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ]Oh@,V8 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 * 1T& 9.2 定义布局设置 130 {_b%/eR1 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 =CK4.
9.4 编辑输入平面 132 z3`-plE 9.5 设置模拟参数 134 w3#Wh|LQ- 9.6 运行模拟 135 g+DzscIT 10 电光调制器 138 +~'865 { 10.1 定义电解质材料 139 cmBB[pk\ 10.2 定义电极材料 140 w ihH?~] 10.3 定义轮廓 141 ~Cl){8o 10.4 绘制波导 144 'Hc-~l>D 10.5 绘制电极 147 2]I4M[|&z 10.6 静电模拟 149 $h^wG)s2P 10.7 电光模拟 151 %dJX-sm@ 11 折射率(RI)扫描 155 6^%UU
o% 11.1 定义材料和通道 155 ,RE\$~`w 11.2 定义布局设置 157 d1T,eJ} 11.3 绘制线性波导 160 /4t j3B, 11.4 插入输入面 160 7bqBk,`9 11.5 创建脚本 161 %F\?R[^5 11.6 运行模拟 163 VK}fsOnj0 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 |B.0TdF 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 t/ +=|* 12.1 定义材料 165 tDSJpW'd 12.2 创建参考轮廓 166 J+[_Wd 12.3 定义布局设置 166 c05TsMF&O 12.4 用户自定义轮廓 167 kz{/(t 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 0*%Z's\M" 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 z)'M k[ 13.1 定义材料 173 ipQLK{]t 13.2 创建钛扩散轮廓 173 dArDP[w 13.3 定义晶圆 174 A{UULVp 13.4 创建器件 175 :/y1yM 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 +cIUGFp} 13.6 定义电极区域 178 kdCUORMK 了解详情可以加我微信 kspTp>~ Uh7v@YMC
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