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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。 Q{mls 30[?XVI& 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。 [)9bR1wh xae}8E 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。 Yc\;`C l=bB,7gL 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。 7kG>s9O }^P( p?~ 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。 G4AX8@;U Gl}=Q7 《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 !L-.bve! hIPDJ1a 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 YceiP,!4?v Z\O ,9 目 录 _Z5l
Nu 1 入门指南 4 8pt;'' 1.1 OptiBPM安装及说明 4 0(-'L\<>x 1.2 OptiBPM简介 5 c9iCH~ 1.3 光波导介绍 8 IN`05 Q 1.4 快速入门 8 lHz:Iibt 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 Lj({
T'f( 2.1 定义MMI耦合器材料 28 4d9iAN 2.2 定义布局设置 29 Qn<J@% 2.3 创建一个MMI耦合器 31 PS(9?rX#+ 2.4 插入input plane 35 [*8wv^ 2.5 运行模拟 39 o&gcFOM22 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 CI$F#j 3 创建一个单弯曲器件 44 g:e| 3.1 定义一个单弯曲器件 44 ;STO!^9~ 3.2 定义布局设置 45 N;RZIg(x 3.3 创建一个弧形波导 46 t`H^!
b 3.4 插入入射面 49 4$d|}ajH 3.5 选择输出数据文件 53 #`v`e" 3.6 运行模拟 54 T(7
8{A> 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 18V*Cu 4 创建一个MMI星形耦合器 60 )v8;\1`s: 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 x\;`x$3t 4.2 定义布局设置 61 xg\M9&J 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 k`2 K?9\ 4.4 插入输入面 62 EmG`ga)s 4.5 运行模拟 63 +;U}SR< 4.6 预览最大值 65 7^as~5'&- 4.7 绘制波导 69 #qm<4]91 4.8 指定输出波导的路径 69 Yca9G?^\v 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 W{ @lt} 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 ANp4yy+ 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 9j$
OU@N
8 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 -:cS}I 5.1 定义波导材料 75 RE!MX>sOEq 5.2 定义布局设置 76 Fov/?:f$ 5.3 创建波导 76 j$&k;S 5.4 修改输入平面 77 4
lJ@qhV 5.5 指定波导的路径 78 iN+p>3w^l 5.6 运行模拟 79 =EsKFt" 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 p5c'gziR 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 X&
O
o1y 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 Z]uN9c 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 xgsD<3 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 ~}z p}Pt 6.2 定义布局结构 89 B58H7NH ;G 6.3 绘制并定位波导 91 SECL(@0(^ 6.4 生成布局脚本 95 RZm5[n 6.5 插入和编辑输入面 97 =@gH$Q_1 6.6 运行模拟 98 p^ 9QYR 6.7 修改布局脚本 100 :]=Y1*L\) 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 ^X"G~#v=q 7 应用预定义扩散过程 104 0ydAdgD 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 zu^?9k 7.2 定义布局设置 106 =n9adq
7.3 设计波导 107 HBo^8wN 7.4 设置模拟参数 108 '1=/G7g 7.5 运行模拟 110 `
n@[=l~ 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 !ssE >bDa 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 /=,^fCCN 7.8 添加一个新的轮廓 111 9SC#N5V 7.9 创建上方的线性波导 112 Qaq{UW 8 各向异性BPM 115 ;wJLH\/ 8.1 定义材料 116 NT= ?@uxD 8.2 创建轮廓 117 =h5&\4r= 8.3 定义布局设置 118 1fViW^l_ 8.4 创建线性波导 120 D:8-f3 8.5 设置模拟参数 121 p^5B_r: 8.6 预览介电常数分量 122 7{8!IcR # 8.7 创建输入面 123 H6bomp" 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 <uu1e@P 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 mZ ONxR6q$ 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 nHNMoA 9.2 定义布局设置 130 P]]9Sqo7 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 NAx( Qi3 9.4 编辑输入平面 132
2Z7smDJ 9.5 设置模拟参数 134 u?Iop/b 9.6 运行模拟 135 08yTTt76t 10 电光调制器 138 C.%iQx`
10.1 定义电解质材料 139 "EWU:9\0 10.2 定义电极材料 140 [WY
NA-O 10.3 定义轮廓 141 \dbpCZ 10.4 绘制波导 144 0pBlmPafY 10.5 绘制电极 147 A9p$5jt7 10.6 静电模拟 149 Ibd7[A\ 10.7 电光模拟 151 r_FW)F u^ 11 折射率(RI)扫描 155 1#aOgvf 11.1 定义材料和通道 155 X~]eQaJ 11.2 定义布局设置 157 &zb_8y, 11.3 绘制线性波导 160
AN$}%t" 11.4 插入输入面 160 7bQ#M )} 11.5 创建脚本 161 xqmJPbA
11.6 运行模拟 163 *ZKfyn$+~ 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 b0m1O.&I_ 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 at6f(+ 12.1 定义材料 165 P,xayy 12.2 创建参考轮廓 166 HPVT$EJ 12.3 定义布局设置 166 |1-0x%@[ ; 12.4 用户自定义轮廓 167 o=w&&B 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 VskyRxfdW3 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 &nZ=w#_ 13.1 定义材料 173 2EQ:mjxk 13.2 创建钛扩散轮廓 173 rM=Q.By+\ 13.3 定义晶圆 174 goIn7ei92 13.4 创建器件 175 rZ w&[ G 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 YpL{c* M 13.6 定义电极区域 178 +%UXI$v 后记。。。。 dH&N< 更多详情扫码加微 7{."Y@
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