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前 言 'bGX-C 93+"D` 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。 x^|V af v%k9M{ 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。 TSAU?r\P fPi3sb`} 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。 =1I#f S-31-Zjw 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。 -LDCBc" |py6pek| 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。 y-p70.'{U _LAS~x7, 《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 W"{v2x i Q9d`zR] 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 ms($9 Lv/ =.]l*6WV 目 录 jztq.2-c# 1 入门指南 4 i,V;xB2 1.1 OptiBPM安装及说明 4 wxm:7$4C 1.2 OptiBPM简介 5 -yGDh+- 1.3 光波导介绍 8 R1F5-#?'E 1.4 快速入门 8 6{[pou& 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 X1IeSMAe 2.1 定义MMI耦合器材料 28 +,:du*C 2.2 定义布局设置 29 6:U$w7P0
e 2.3 创建一个MMI耦合器 31 JOjoiA 2.4 插入input plane 35 /&u<TJ4 2.5 运行模拟 39 A^ _a3$,0 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 jENr>$$ 3 创建一个单弯曲器件 44 S[tE&[$(p 3.1 定义一个单弯曲器件 44 ]
2DH; 3.2 定义布局设置 45 d!KsNkk 3.3 创建一个弧形波导 46 ug{R 3SS 3.4 插入入射面 49 pE{yv1Yg 3.5 选择输出数据文件 53 `X,yM-( 3.6 运行模拟 54 ]M)O YY 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 7iHK_\t n 4 创建一个MMI星形耦合器 60 Q^p|Ldj 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 Ggh.dZI4 4.2 定义布局设置 61 _3]][a, 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ut>4U'.H 4.4 插入输入面 62 mzQ`N}]T: 4.5 运行模拟 63 &t5{J53 4.6 预览最大值 65 #j@71]GI 4.7 绘制波导 69 Te2zK7:
4.8 指定输出波导的路径 69 nR4y`oP+ 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 "MIq.@8ra 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 AamVms 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 \%sVHt`c 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 @fuM)B1" 5.1 定义波导材料 75 :K\mN/ x 5.2 定义布局设置 76 o!:8nXw 5.3 创建波导 76
;> m"x 5.4 修改输入平面 77 J 5h+s-' 5.5 指定波导的路径 78 1!pa;$L 5.6 运行模拟 79 9%*wb`& 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 F}"] 92 5.8 应用VB脚本进行模拟 82
^ kST
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 0y&I/2 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 b':|uu*/ 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 Zo KcJA 6.2 定义布局结构 89 xEuN
6.3 绘制并定位波导 91 7PR#(ftz 6.4 生成布局脚本 95 *9)SmSs 6.5 插入和编辑输入面 97 1 T130L 6.6 运行模拟 98 0
ugT2% 6.7 修改布局脚本 100 IVr 2y8K 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 A:<;M@q! 7 应用预定义扩散过程 104 rF\"w0J_ 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 =)O,`.M.Y 7.2 定义布局设置 106 1FtM>&%4 7.3 设计波导 107 n.hv!W0 7.4 设置模拟参数 108 ~}K5#< 7.5 运行模拟 110 i(?,6)9 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 ]|_\xO( 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 "RVcA", 7.8 添加一个新的轮廓 111 ~[k%oA%W 7.9 创建上方的线性波导 112 gX{loG 8 各向异性BPM 115 6Es?
MW= 8.1 定义材料 116 9 2MTX
Osp 8.2 创建轮廓 117 `nUO l 8.3 定义布局设置 118 [![%9'+P 8.4 创建线性波导 120 Th`skK&U 8.5 设置模拟参数 121 x.1-)\ 8.6 预览介电常数分量 122 Og;-B0,A 8.7 创建输入面 123 +.y
.Mp 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 Ev!{n 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 RtG}h[k/X 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 ?^:h\C^a" 9.2 定义布局设置 130 vpPl$ga5bY 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 KYJjwXT28W 9.4 编辑输入平面 132 gPC*b+ 9.5 设置模拟参数 134 n;R#,!<P 9.6 运行模拟 135 GRy-+#,b" 10 电光调制器 138 e T'nl,e| 10.1 定义电解质材料 139 W4;m H}#0 10.2 定义电极材料 140 .oEmU+ 10.3 定义轮廓 141 vd`}/~o 10.4 绘制波导 144 t>B^q3\q? 10.5 绘制电极 147 B12$I:x` 10.6 静电模拟 149 q P ;A}C 10.7 电光模拟 151 E1;@=#t2i 11 折射率(RI)扫描 155 k%[3Q>5iM 11.1 定义材料和通道 155 y]%w )4PS 11.2 定义布局设置 157 +l^LlqA 11.3 绘制线性波导 160 R{,ooxH\J 11.4 插入输入面 160 CukC6ub 11.5 创建脚本 161 UN"(5a8. 11.6 运行模拟 163 7^}Ll@ 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 vi@Lz3}:: 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 (h']a! 12.1 定义材料 165 @?C#r.vgp 12.2 创建参考轮廓 166 2!N8rHRt 12.3 定义布局设置 166 (I@bkMp 12.4 用户自定义轮廓 167 hVjNZ 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 1GEK:g2B 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 !h&g7do]Z 13.1 定义材料 173 3cj3u4y 13.2 创建钛扩散轮廓 173 $ _8g8r} 13.3 定义晶圆 174 hP J4Oj1O 13.4 创建器件 175 %iJ%{{f` 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 H7i$xWs 13.6 定义电极区域 178。。。。。。。 MJj4Hd 更多详情扫码咨询 ThW,Y"
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