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    [技术]新书推荐-光纤波导设计《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2022-08-10
    前  言 B%^ $fJ|  
    BBUXoz  
    随着时代的发展,人们对光网络带宽的需求越来越高,光通信网络也越来越复杂。各类光通信系统中,存在着许多的波导类元件,如分束器,耦合器,复用器,AWG等,这些元件在整个光通信系统中起着至关重要的作用。而此类光波导器件研发人员,可以使用OptiBPM来对相关的元器件进行模拟分析与设计,这可以大大降低时间成本和物料成本。 J2P5<  
    Wzx Dnd<B  
    OptiBPM是基于光束传输算法(BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM)来模拟光通过任意波导介质(各向同性与各向异性)。并可使用合适的数值方法,如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI,来进行计算,计算过程中可以使用合适的边界条件,如TBC和PML边界条件,以完成整个波导结构的仿真和分析,获得任意位置处的电磁场分布。 \5=fC9*G  
    =`y.L5  
    通过OptiBPM,科研人员可以同时观察近场分布(包含幅度、相位等),检测辐射以及方向场(Guided Field)。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率,减小风险并降低整体研发产品成本。 &f$[>yg1-  
    c N^,-~U  
    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。 2Y'=~*tV  
    '.&z y#  
    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。 DGllJ_/Z  
    jf'#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 DU.nXwl]  
    {2,OK=XM|  
    上海讯技光电科技有限公司
    2021年4月 9azk(OL6  
    I];Hx'/<~  
    目 录
    F 6 xQ`T|  
    1 入门指南 4 |K%nVcR=  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 !b+/zXp3I  
    1.2 OptiBPM简介 5 jSyF]$"  
    1.3 光波导介绍 8 ;v?!Pml2k  
    1.4 快速入门 8 "77 j(Vs9  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 Wi?37EHr  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 BEv>?T 0  
    2.2 定义布局设置 29 YLfZ;W|6u  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 Jm+hDZrW  
    2.4 插入input plane 35 ;&Oma`Ec  
    2.5 运行模拟 39 ?`oCc [hY  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 )D:I@`*  
    3 创建一个单弯曲器件 44 27t23@{YL  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 ;J[1S  
    3.2 定义布局设置 45 }cL9`a9j  
    3.3 创建一个弧形波导 46 TuBl9 p'6  
    3.4 插入入射面 49 dfDz/sD*  
    3.5 选择输出数据文件 53 ueiXY|  
    3.6 运行模拟 54 FX FTf2*T  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 Xw=>L#Q  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 0wLu*K5$4E  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 Q`qHzb~%  
    4.2 定义布局设置 61 T #&9|  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 l)glT]G3+  
    4.4 插入输入面 62 4dXuy>Km  
    4.5 运行模拟 63 /3! KfG  
    4.6 预览最大值 65 h7NS9CgO  
    4.7 绘制波导 69 S=>54!{`x  
    4.8 指定输出波导的路径 69 BpL,<r,  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 /HsJyp+t  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 0sv#* &0=  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 6uCa iPV  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 Ji_3*(  
    5.1 定义波导材料 75 C:/O]slH  
    5.2 定义布局设置 76 i2SR.{&  
    5.3 创建波导 76 r^mP'#  
    5.4 修改输入平面 77 ty|E[Ez1  
    5.5 指定波导的路径 78 X !g"D6'  
    5.6 运行模拟 79 QCFLi n+r  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 ab!,)^  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 sr+* q6W  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 %e2,p&0G  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 sas}k7m"  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 k{<]J5{7  
    6.2 定义布局结构 89 V(mz||'*  
    6.3 绘制并定位波导 91 )-q#hY  
    6.4 生成布局脚本 95 x2 *l5t  
    6.5 插入和编辑输入面 97 )$XW~oA'  
    6.6 运行模拟 98 `9BZ))Pg  
    6.7 修改布局脚本 100 t{#B td  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 LeDty_  
    7 应用预定义扩散过程 104 {3F;:%$`c  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 u}ULb F  
    7.2 定义布局设置 106 xT7JGQ[|  
    7.3 设计波导 107 ?AC flU_k  
    7.4 设置模拟参数 108 qRkY-0vBP  
    7.5 运行模拟 110 DPCB=2E  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 !sWKi)1  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 e P]L  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 LT7C>b  
    7.9 创建上方的线性波导 112 HBHDu;u  
    8 各向异性BPM 115 bBwQ1,c$  
    8.1 定义材料 116 f]Jn\7j4  
    8.2 创建轮廓 117 `}t<5_  
    8.3 定义布局设置 118 coa+@g,w7#  
    8.4 创建线性波导 120 B:Y"X:Y  
    8.5 设置模拟参数 121 RCM;k;@8V  
    8.6 预览介电常数分量 122 nn[OC=cDN  
    8.7 创建输入面 123 NWnUXR  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 T<:mG%Is  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 PkM]jbLe8  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 Z:>)5Z{'  
    9.2 定义布局设置 130 UnTnc6Bo7W  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 z~8`xn,  
    9.4 编辑输入平面 132 v\&C]W]  
    9.5 设置模拟参数 134 $K& #R-  
    9.6 运行模拟 135 R( 2,1f=d  
    10 电光调制器 138 K qK?w*Qw  
    10.1 定义电解质材料 139 m9~cQ!m  
    10.2 定义电极材料 140 Fsdp"X.  
    10.3 定义轮廓 141 olA 1,8  
    10.4 绘制波导 144 DIAHI V<  
    10.5 绘制电极 147 2TQyQ%  
    10.6 静电模拟 149 YCBp ]xuE  
    10.7 电光模拟 151 A^L8"  
    11 折射率(RI)扫描 155 9:\#GOg  
    11.1 定义材料和通道 155 %Z.!T  
    11.2 定义布局设置 157 r<)>k.] !  
    11.3 绘制线性波导 160 G~. bi<(v  
    11.4 插入输入面 160 VbU*&{j  
    11.5 创建脚本 161 ,ma4bqRMc  
    11.6 运行模拟 163  b79z<D  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 QV%,s!_b  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 mMt~4(5  
    12.1 定义材料 165 (Zi,~Wqm$  
    12.2 创建参考轮廓 166 P#j>hS  
    12.3 定义布局设置 166 =w,cdU*  
    12.4 用户自定义轮廓 167 (R{|*:KP  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 Jf</83RZ  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 C@F3iwTtp  
    13.1 定义材料 173 K lbUs\E  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 ZHN}:W/p  
    13.3 定义晶圆 174 vyhxS.[9  
    13.4 创建器件 175 cedH#;V!j  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 nW"ml$  
    13.6 定义电极区域 178 )4O* D92  
    vVfIe5+OP  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 182 r1]DkX <6  
    13.8 运行模拟 182 kN8?.V%Utw  
    13.9 创建脚本 184 Y'9<fSn5&  
    14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 " ra C?H  
    14.1 理论背景 186 Y(97},  
    14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 uc?`,;8{`  
    14.3 生成脚本数据 190 O{&wqV5m"  
    14.4 导出散射数据 193 :yS Q[AJ"  
    14.5 创建臂 194 Ks/Uyu. X  
    14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 Z.{r%W{2  
    14.7 加载两个臂的文件 200 =>u9k:('9  
    14.8 在OptiSystem内完成布局 201 48W-Tf6v|  
    14.9 连接元件 202 5Vu@gRk_  
    14.10 运行模拟 203 >=!$(JgX  
    14.11 创建图以查看结果 204 ATq-&1hs  
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