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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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    离线infotek
    科学家
     
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    光币
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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2022-08-10
    前  言 jD/7/G*  
     8b:clvh  
    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。 BKQIo)g.G  
     %,,`N I{  
    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。 ZSPgci  
     (+UmUx=  
    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。 oY%"2PW1B  
     /*AJr  
    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。 v0`qMBr1y  
     lMwk.#  
    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。 W&e'3gk_  
     iog # ,  
    《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 mT6q}``vtG  
     ^p 2.UW  
    上海讯技光电科技有限公司
    2021年4月 {b'}:aMc  
    EK?@Z.q+  
    目 录     RQ^m6)BTo  
    1 入门指南 4 _k_>aG23  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 4L=$K2R2r  
    1.2 OptiBPM简介 5 @%OPy|=,{  
    1.3 光波导介绍 8 jj!N39f   
    1.4 快速入门 8 QSHJmk 6L  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 '7Mep ]  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 7deAr$?Wx  
    2.2 定义布局设置 29 7`IUMYl#~  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 C}mYt/  
    2.4 插入input plane 35 X-kXg)!Bg  
    2.5 运行模拟 39 4D^ M<Xn  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 K`Bq(z?/  
    3 创建一个单弯曲器件 44 -RG8<bI,  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 Z}8k[*.  
    3.2 定义布局设置 45 @s%X  
    3.3 创建一个弧形波导 46 %n05 Jitl  
    3.4 插入入射面 49 17>5#JLP  
    3.5 选择输出数据文件 53 [)#u<lZ<~  
    3.6 运行模拟 54 D:wnO|:  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 t_dcV%=  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 WI1T?.Gc   
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 U~uwm/h  
    4.2 定义布局设置 61 fav5e'[$  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 l`@0zw+  
    4.4 插入输入面 62 6exI_3A4jh  
    4.5 运行模拟 63 "jL1. 9%"  
    4.6 预览最大值 65 q&zny2])  
    4.7 绘制波导 69 C=N! z  
    4.8 指定输出波导的路径 69 m`hGDp3  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 o]Z _@VI  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 -xJX_6}A  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 N'I(P9@  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 _*s~`jn{H  
    5.1 定义波导材料 75 tg~A}1o`0  
    5.2 定义布局设置 76 ,YjxC p3  
    5.3 创建波导 76 i[$-_  
    5.4 修改输入平面 77 sYGR-:K  
    5.5 指定波导的路径 78 t]s94 R q  
    5.6 运行模拟 79 i=oTg  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 \V]t!mZ-}l  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 gaQ[3g  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 wJ6_I$>  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 /"=29sWB  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 j!YNg*H  
    6.2 定义布局结构 89 kMM'[w  
    6.3 绘制并定位波导 91 {!L=u/qs"  
    6.4 生成布局脚本 95 0|g[o:;fl_  
    6.5 插入和编辑输入面 97 :'Zx{F`  
    6.6 运行模拟 98 {'NBp0i  
    6.7 修改布局脚本 100 mge#YV::  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 ~?gzq~~t  
    7 应用预定义扩散过程 104 E W`W~h[  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 *oCxof9JA  
    7.2 定义布局设置 106 a$d:_,\ "  
    7.3 设计波导 107 <mL%P`Jj  
    7.4 设置模拟参数 108 BU`ckK\(  
    7.5 运行模拟 110 p"2m90IO  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 Ua %UbAt  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 %NNj9Bl<VV  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 jh[ #p?:  
    7.9 创建上方的线性波导 112 -$. 0Dc)3!  
    8 各向异性BPM 115 TN5>"? ?"  
    8.1 定义材料 116 B`i$Wt<7  
    8.2 创建轮廓 117 z) :ka"e  
    8.3 定义布局设置 118 $!f !,fw+  
    8.4 创建线性波导 120 xk& NAB  
    8.5 设置模拟参数 121 1Pm4.C)  
    8.6 预览介电常数分量 122 @K\o4\  
    8.7 创建输入面 123 .46#`4av  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 /hL\,x 2  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 FQ`(b3.   
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 rvwa!YY}  
    9.2 定义布局设置 130 Nb0Ik/:<  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 "Ht'{&  
    9.4 编辑输入平面 132 <:">mV+/  
    9.5 设置模拟参数 134 J96uyS*  
    9.6 运行模拟 135 ;+a2\j+  
    10 电光调制器 138 gljo;f:  
    10.1 定义电解质材料 139 *Ddi(`  
    10.2 定义电极材料 140 hUh+JW  
    10.3 定义轮廓 141 uAUp5XP|Z  
    10.4 绘制波导 144 e?b)p5g  
    10.5 绘制电极 147 ++b$E&lYU  
    10.6 静电模拟 149 w9MoT.kI}  
    10.7 电光模拟 151 /2xSNalC  
    11 折射率(RI)扫描 155 J/ vK6cO\  
    11.1 定义材料和通道 155 qw<HY$3=  
    11.2 定义布局设置 157 Xw t`(h[u  
    11.3 绘制线性波导 160 1fH<VgF`  
    11.4 插入输入面 160 h$`#YNd'  
    11.5 创建脚本 161 ];1R&:t  
    11.6 运行模拟 163 L_Q S0_1  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 vy [C'a  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 7/aOsW"6  
    12.1 定义材料 165 &n:{x}Uc  
    12.2 创建参考轮廓 166 _|A+ ) K  
    12.3 定义布局设置 166 b5<okICD  
    12.4 用户自定义轮廓 167 3#c3IZ-;  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 s9@Sd  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 l(!/Q|Q|  
    13.1 定义材料 173 E8ta|D  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 Ab2Q \+,  
    13.3 定义晶圆 174 ^`XCT  
    13.4 创建器件 175 uR$i48}  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 1y(UgEg   
    13.6 定义电极区域 178 '1Y\[T*  
    "j^MB)YD  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 182 yz8jU*H  
    13.8 运行模拟 182 eM2|c3/  
    13.9 创建脚本 184 VL\t>n  
    14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 lyv4fP  
    14.1 理论背景 186 '#.#$8l  
    14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 UG](go't  
    14.3 生成脚本数据 190 y t5H oy  
    14.4 导出散射数据 193 .UQE{.?  
    14.5 创建臂 194 0^3+P%(o@  
    14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 v-Qmx-N  
    14.7 加载两个臂的文件 200 e2cP *J  
    14.8 在OptiSystem内完成布局 201 T^:fn-S}=  
    14.9 连接元件 202 |ZiC`Nt  
    14.10 运行模拟 203 e#S0Fk)z  
    14.11 创建图以查看结果 204 l63hLz  
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