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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 Y=0D[o8  
    t,H=;U#  
    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。 mcO/V-\5'  
    >(T)9fKF  
    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。 "]H_;:{f  
    `_"F7Czn  
    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。 EH1GdlhA  
    PiQs Vk  
    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。 \; #T.@c5  
    !C]2:+z-MF  
    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。 %)'# d  
    H 5\k`7R  
    《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 LKC^Y) 6o  
    _TLB1T^/4  
    上海讯技光电科技有限公司
    2021年4月 SrVo0$5)  
    9feVy\u  
    目 录
    _`|te|ccF  
    1 入门指南 4 e97Ll=>  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 *m$lAWB5D  
    1.2 OptiBPM简介 5 )(CZK&<  
    1.3 光波导介绍 8 T- ~l2u|s  
    1.4 快速入门 8 EjY8g@M;t  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 76 ] X  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 ,76xa%k(U|  
    2.2 定义布局设置 29 >G#SfE$0  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 JJE?!Yvc  
    2.4 插入input plane 35 r. z=  
    2.5 运行模拟 39 LZR x>q^  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 esh7*,7-z*  
    3 创建一个单弯曲器件 44 =5l20 Um  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 &d,!^9  
    3.2 定义布局设置 45 ue8"_N  
    3.3 创建一个弧形波导 46 3:]c>GPQ  
    3.4 插入入射面 49 _dQg5CmlG  
    3.5 选择输出数据文件 53 xa"8"8  
    3.6 运行模拟 54 (g HCu  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 H\vd0DD;  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 lq'MLg  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 f\+E&p.  
    4.2 定义布局设置 61 C 9{8!fYp  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 W[VbFsI&b  
    4.4 插入输入面 62 'zo] f  
    4.5 运行模拟 63 _-+xzdGvX  
    4.6 预览最大值 65 n Y)H-u^  
    4.7 绘制波导 69 |$:y8H'J  
    4.8 指定输出波导的路径 69 4it^-M  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71  B=d :r  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 I5%#A/|z  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74  |43dyJW  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 y3+iADo.p  
    5.1 定义波导材料 75 N e<D'-  
    5.2 定义布局设置 76 E:$EK_?:t  
    5.3 创建波导 76 a +$'ULK+r  
    5.4 修改输入平面 77 '$q=r x  
    5.5 指定波导的路径 78 :w,#RcW  
    5.6 运行模拟 79 !'qY  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 c>b!{e@*  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 |PNPOj0  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 G^%FP!'D?  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 MW|*Z{6*  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 ) Vf!U"  
    6.2 定义布局结构 89 Hy~+|hLvh  
    6.3 绘制并定位波导 91 P]^ BE;7T  
    6.4 生成布局脚本 95 -_?U/k(Hi  
    6.5 插入和编辑输入面 97 I6e[K(7NY  
    6.6 运行模拟 98 V] 0T P#  
    6.7 修改布局脚本 100 oniVC',  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 P P-U.  
    7 应用预定义扩散过程 104 U_KCN09  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 |MMaaW^"  
    7.2 定义布局设置 106 Fm#`}K_  
    7.3 设计波导 107 wrhGZ=k{  
    7.4 设置模拟参数 108 o|V`/sW{  
    7.5 运行模拟 110 :9~LYJ ?  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 Kl/n>qEt  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 IzI2w6a  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 {A`J0ol<B9  
    7.9 创建上方的线性波导 112 g-LMct8$  
    8 各向异性BPM 115 M/a40uK  
    8.1 定义材料 116 ,_M  
    8.2 创建轮廓 117 M* 0zvNg  
    8.3 定义布局设置 118 +(U;+6 b  
    8.4 创建线性波导 120 (Go1@;5I  
    8.5 设置模拟参数 121  P y!$r  
    8.6 预览介电常数分量 122 :\F1S:&P  
    8.7 创建输入面 123 ,^1B"#0{C<  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 $)#?4v<  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 %'w?fqk  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 d=C&b]  
    9.2 定义布局设置 130 91\Sb:>  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 BVzMgn;  
    9.4 编辑输入平面 132 34F;mr"yp  
    9.5 设置模拟参数 134 O|AY2QH\  
    9.6 运行模拟 135 ]|_UpP8EP  
    10 电光调制器 138 6PyW(i(bs  
    10.1 定义电解质材料 139 3EV?=R  
    10.2 定义电极材料 140 I~F]e|Ehqr  
    10.3 定义轮廓 141 eA_]%7+`  
    10.4 绘制波导 144 Ws/\ lD  
    10.5 绘制电极 147 ]%2y`Jrl^W  
    10.6 静电模拟 149 L_sDbAT~<  
    10.7 电光模拟 151 c5(4rT{(m  
    11 折射率(RI)扫描 155 _;mA(j  
    11.1 定义材料和通道 155 uk9!rE"  
    11.2 定义布局设置 157 u?rs6A[h#  
    11.3 绘制线性波导 160 nrV!<nNBk  
    11.4 插入输入面 160 #h}a   
    11.5 创建脚本 161 4TRF-f  
    11.6 运行模拟 163 | Di7 ,$c  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 cV4]Y(9  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 1t/mq?z:  
    12.1 定义材料 165 `-w,6  
    12.2 创建参考轮廓 166 MxDqp;  
    12.3 定义布局设置 166 L/?jtF:o  
    12.4 用户自定义轮廓 167 {X10,  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 1hY%Zsj C  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 8?N![D\@  
    13.1 定义材料 173 \Mzr[dI  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 ~e _  
    13.3 定义晶圆 174 \0n<6^y  
    13.4 创建器件 175 oU|_(p"e|  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ~"VM_Lz]5  
    13.6 定义电极区域 178 = N^Ec[u(l  
    ?vP6~$*B  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 182 JAX`iQd  
    13.8 运行模拟 182 Dkg^B@5Xr  
    13.9 创建脚本 184 lhX4 MB"  
    14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 E[Q2ZqhgbP  
    14.1 理论背景 186 8ZCR9%  
    14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 @E4ya$A)F  
    14.3 生成脚本数据 190 H8kB.D[7Q  
    14.4 导出散射数据 193 3 MCV?"0  
    14.5 创建臂 194 f#McTC3C  
    14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 qr(t_qR&  
    14.7 加载两个臂的文件 200 P@5}}vwS  
    14.8 在OptiSystem内完成布局 201 ojyP.R  
    14.9 连接元件 202 g:s|D hE[  
    14.10 运行模拟 203 J1w,;T\55  
    14.11 创建图以查看结果 204 8g {;o 7  
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