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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 W2tIt&{  
    {~16j"  
    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。 PmvTCfsg  
    z|}Anc[\  
    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。 P^v`5v  
    ?ZdHuuDN~  
    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。 2{"Wa|o`  
    ,bmiIW%  
    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。 vkE6e6,Qc  
    ^qiTO`lg  
    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。 dSsMa3X[n  
    P~;NwHZ?k  
    《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 VyCBJK  
    >~TLgq*  
    上海讯技光电科技有限公司
    2021年4月 |GL#E"[&'  
    h\C  
    目 录
    Mz40([{  
    1 入门指南 4 A[XEbfDO  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4  tAP~  
    1.2 OptiBPM简介 5 /,2Em>  
    1.3 光波导介绍 8 W3{k{~  
    1.4 快速入门 8 !K'kkn,h  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 &kXf)xc<~  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 oQ8W0`bZa  
    2.2 定义布局设置 29 ~c! XQJ  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 =B*,S#r  
    2.4 插入input plane 35 T*J]e|aF  
    2.5 运行模拟 39 bY+Hf\A  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 DB:Ia5|*i  
    3 创建一个单弯曲器件 44 GpN tvo~  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 s=~r. x  
    3.2 定义布局设置 45 $oq&uL  
    3.3 创建一个弧形波导 46 (J\"\#/d  
    3.4 插入入射面 49 l *yml  
    3.5 选择输出数据文件 53 u` `FD  
    3.6 运行模拟 54 a[xEN7L~4D  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 /JtKn*?}:>  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 fseHuL=~  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 (Pin9^`ALc  
    4.2 定义布局设置 61 `t {aN|3V[  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 vov"60K  
    4.4 插入输入面 62 b0tr)>d  
    4.5 运行模拟 63 'RTz*CSZ  
    4.6 预览最大值 65 6Ei>VcN4a  
    4.7 绘制波导 69 P`Anf_  
    4.8 指定输出波导的路径 69 8> T '  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 syv6" 2Z'B  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 @/`b:sv&*  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 kE UfQLbn  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 p/cVQ  
    5.1 定义波导材料 75 {#zJx(2yG  
    5.2 定义布局设置 76 9W 5vp:G  
    5.3 创建波导 76 jToA"udW/  
    5.4 修改输入平面 77 3vHEPm]  
    5.5 指定波导的路径 78 +<Uc42i7n  
    5.6 运行模拟 79 1}QU\N(t  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 +<"sC+2  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 }a'8lwF%I  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 F4e<=R  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 g Uy >I(  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 PLw;9^<  
    6.2 定义布局结构 89 $0AN5 |`g\  
    6.3 绘制并定位波导 91 )`,3/i9C$  
    6.4 生成布局脚本 95 @Ej{sC!0T  
    6.5 插入和编辑输入面 97 nr! kx)j  
    6.6 运行模拟 98 (YGJw?]  
    6.7 修改布局脚本 100 D5]T.8kX(7  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 +K; X$kB  
    7 应用预定义扩散过程 104 &f|LjpMCf  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 L@ql)Lc);  
    7.2 定义布局设置 106 *t 3fbD  
    7.3 设计波导 107 S$=])^dur  
    7.4 设置模拟参数 108 +'N?`l6<  
    7.5 运行模拟 110 <nvz*s  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 /V2Ih  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 U9y[b82  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 Mf<P ms\F  
    7.9 创建上方的线性波导 112 H`9E_[  
    8 各向异性BPM 115 `CUTb*{`  
    8.1 定义材料 116 J3oH^  
    8.2 创建轮廓 117 -Z-|49I/mN  
    8.3 定义布局设置 118 (m|p|rL  
    8.4 创建线性波导 120 4Bd[r7  
    8.5 设置模拟参数 121 KaauX m  
    8.6 预览介电常数分量 122 }<[@)g.h.  
    8.7 创建输入面 123 2x"&8Bg3  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ido'<;4>  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 W+cmn)8  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 }~:`9PV)Z%  
    9.2 定义布局设置 130 MIsjTKE  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 ^}a..@|%W  
    9.4 编辑输入平面 132 (ye1t96  
    9.5 设置模拟参数 134 fx_7X15  
    9.6 运行模拟 135 kbN2dL  
    10 电光调制器 138 Ww{bh -nyq  
    10.1 定义电解质材料 139 x<>#G~-  
    10.2 定义电极材料 140 VA&_dU]*  
    10.3 定义轮廓 141 N8@Fj!Zi  
    10.4 绘制波导 144 \3"4;fM!i  
    10.5 绘制电极 147 K pDKIi  
    10.6 静电模拟 149 k^w!|%a[  
    10.7 电光模拟 151 S4n\<+dR<  
    11 折射率(RI)扫描 155 >OgA3)X  
    11.1 定义材料和通道 155 D. fP Hq  
    11.2 定义布局设置 157 4[44Eku\  
    11.3 绘制线性波导 160  Eh^c4x  
    11.4 插入输入面 160 [d`J2^z}  
    11.5 创建脚本 161 `WboM\u  
    11.6 运行模拟 163 bE74Ui  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 XT9]+b8(M  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 % r`hW \4{  
    12.1 定义材料 165 A_tdtN<  
    12.2 创建参考轮廓 166 \uQ yp*P1s  
    12.3 定义布局设置 166 p9 <XaJ}   
    12.4 用户自定义轮廓 167 Sb+^~M  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 J /mLmSx  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 *39Y1+=)$$  
    13.1 定义材料 173 >gRb.-{ux  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 M4w,J2_8MK  
    13.3 定义晶圆 174 i%_W{;e  
    13.4 创建器件 175 8oK*NB29  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 Q bjO*:c4  
    13.6 定义电极区域 178 f~%|Iu1ob  
    Y``50{7  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 182 ,bzE`6  
    13.8 运行模拟 182 Ngi] I#V z  
    13.9 创建脚本 184 vMu6u .e  
    14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 R.@I}>  
    14.1 理论背景 186 Hb55RilC  
    14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 hfE5[  
    14.3 生成脚本数据 190 ?41bZ$j  
    14.4 导出散射数据 193 >o9tlO)  
    14.5 创建臂 194 "m,)3zND3  
    14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 />Kd w  
    14.7 加载两个臂的文件 200 {k*rD!tT  
    14.8 在OptiSystem内完成布局 201 L{1MyR7`I+  
    14.9 连接元件 202 JN)@bP  
    14.10 运行模拟 203 +txFdc  
    14.11 创建图以查看结果 204 c|RTP  
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