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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。
tPFj[Y~Iy H
;)B5C 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。 =F46v{la OgCz[QXr_ 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。 ^(Wu$\SA YLb$/6gj6 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。 5wC,:c[H7 kK.[v'[>& 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。 &&
b;Wr ,#j'~-5 《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 sV]I]DR [G"Va_A8 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 [6\b(kS+ ULzrJbP'7 目 录 A(+%DZ 1 入门指南 4 vywpX^KPv 1.1 OptiBPM安装及说明 4 #@P0i^pFTB 1.2 OptiBPM简介 5 ,hE989x<iI 1.3 光波导介绍 8 #cqI0ny?G 1.4 快速入门 8 !iW>xo 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 sAoxLI 2.1 定义MMI耦合器材料 28 mTL JajE/ 2.2 定义布局设置 29 @iN"]GFjS 2.3 创建一个MMI耦合器 31 OU<v9`< 2.4 插入input plane 35 Yzw[.(jc} 2.5 运行模拟 39 ipS:)4QFxJ 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 m%s:4Z%= 3 创建一个单弯曲器件 44 cVDcda|PE 3.1 定义一个单弯曲器件 44 #g<6ISuf 3.2 定义布局设置 45 WF<3
7"A@ 3.3 创建一个弧形波导 46 [gj>ey8T 3.4 插入入射面 49 4B)%I` 3.5 选择输出数据文件 53 dj{~!} 3.6 运行模拟 54 "6Z(0 iu:{ 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 E@4/<;eKK 4 创建一个MMI星形耦合器 60 z#2n+hwE 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 s%1ZraMvJ 4.2 定义布局设置 61 <T]ey 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ?@;#|^k9
4.4 插入输入面 62 %Rk DR 4.5 运行模拟 63 "Cs36k 4.6 预览最大值 65 I:("f+
H 4.7 绘制波导 69 [Kaa{+,( 4.8 指定输出波导的路径 69 gj
I>tz} 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 ;*0?C'h= 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 R[@}Lg7+v 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74
m~uT8R#$ 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 U*?`tdXJ$ 5.1 定义波导材料 75 V)P8w#, 5.2 定义布局设置 76 a4pe wg' 5.3 创建波导 76 M~~)tJYsu 5.4 修改输入平面 77 (p<pF]. 5.5 指定波导的路径 78 U>DCra; 5.6 运行模拟 79 L@Q+HN 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 nu(7YYCM$ 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 rR
8 6D 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 bP> Kx-%q 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 \>X!n2rLZe 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 !s:e 6.2 定义布局结构 89 Hz)i.AA 4 6.3 绘制并定位波导 91 F~eY'~&H} 6.4 生成布局脚本 95 ILqBa:J 6.5 插入和编辑输入面 97 wxYGr`f 6.6 运行模拟 98 "lSh4X 6.7 修改布局脚本 100 Je}0KW3G9L 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 +wf9!_' 7 应用预定义扩散过程 104 Qqs1%u;e8 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 'u~0rMe4}) 7.2 定义布局设置 106 ~H1< |