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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。 7ZZt|bl E"=$p$k 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。 >kYyR.p.b 46~ug5gV 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。 .U_=LV]C 9 lv2 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。 if>] )g2lr p<4':s;* 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 Ox`z!R whCv9)x 《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 g 7X>i: /
yCV-L2J 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 FhGbQJ?[3 > R=YF*t 目 录 X6RM2 1 入门指南 4 B|v
fkX2f 1.1 OptiBPM安装及说明 4 h 8s*FI 1.2 OptiBPM简介 5 qM+T Wp 1.3 光波导介绍 8 xh0!H|
R 1.4 快速入门 8 EcU9Tm`h 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 OK=t)6&b 2.1 定义MMI耦合器材料 28 TL>e[PBO 2.2 定义布局设置 29 Q"O _h 2.3 创建一个MMI耦合器 31 K#jm6Xh?E 2.4 插入input plane 35 Cb.Aw! 2.5 运行模拟 39 B_>
Fd& 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 YC~+r8ME$j 3 创建一个单弯曲器件 44 N5^:2ag 3.1 定义一个单弯曲器件 44 Y2Bu,/9^ 3.2 定义布局设置 45 y@I"Hk<T 3.3 创建一个弧形波导 46 sC>8[Jatd 3.4 插入入射面 49 O);V{1P 3.5 选择输出数据文件 53 *L=CJg 3.6 运行模拟 54 L6T_&AiL$ 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 * 7CI q 4 创建一个MMI星形耦合器 60 $3>|RlxYA 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 *d(Dk*( 4.2 定义布局设置 61 Mtu8zm 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 A.n1|Q# 4.4 插入输入面 62 8QU`SoS9 4.5 运行模拟 63 ;\h'A(
4.6 预览最大值 65 c}A^0,"z> 4.7 绘制波导 69 b> |oU 4.8 指定输出波导的路径 69 9 wc=B(a| 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 &PbH!]yd 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 \gdd 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 )jg3`I@ 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 HO"(eDW6z 5.1 定义波导材料 75 7 UR)4dYA 5.2 定义布局设置 76 ~jgd92`{z 5.3 创建波导 76 d<]/,BY' 5.4 修改输入平面 77 ]Sh&8 # 5.5 指定波导的路径 78 AK[c!mzx 5.6 运行模拟 79 ;k>{I8L~ 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 tZJKB1#WbP 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 Gv`PCA@/d 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 ipsNiFv: 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 46b.= } 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 -szvO_UP 6.2 定义布局结构 89 uaiG(O 6.3 绘制并定位波导 91 "QMHY\C 6.4 生成布局脚本 95 LTxOq|/Cq 6.5 插入和编辑输入面 97 t^q/'9Ai&J 6.6 运行模拟 98 YPN|qn( 6.7 修改布局脚本 100 S5j#&i 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 &kP>qTI^p~ 7 应用预定义扩散过程 104 @^%# ]x,: 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 M:ttzsd 7.2 定义布局设置 106 ;I9D>shkc 7.3 设计波导 107 akR*|iK#b 7.4 设置模拟参数 108 ,\VNs'j 7.5 运行模拟 110 xMe[/7)4 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 B|!Re4`0 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 >d=k-d 7.8 添加一个新的轮廓 111 y<)x`&pcD 7.9 创建上方的线性波导 112 wDn5|F}i& 8 各向异性BPM 115 E5B:79BGO 8.1 定义材料 116 Zvc{o8^z 8.2 创建轮廓 117 ZW2U9 8.3 定义布局设置 118 ss*dM.b 8.4 创建线性波导 120 Ax&+UxQ0| 8.5 设置模拟参数 121 w!61k \ 8.6 预览介电常数分量 122 \2uQ"kJC 8.7 创建输入面 123 GZse8ng 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ;:v:pg8qc 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ;%Qu;FtC 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 3iDRt&y=. 9.2 定义布局设置 130 }nkX-PG9 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 < d?O#( 9.4 编辑输入平面 132 ondF 9.5 设置模拟参数 134 RK|C* TCnl 9.6 运行模拟 135 `Dj-(~x 10 电光调制器 138 7Kfh:0Ihhy 10.1 定义电解质材料 139 +g(QF 10.2 定义电极材料 140 9%|!+!j 10.3 定义轮廓 141 lV3\5AEW 10.4 绘制波导 144 0C7x1: 10.5 绘制电极 147 fxjs"rD5 10.6 静电模拟 149 [8<)^k 10.7 电光模拟 151 #5F\zeo@F? 11 折射率(RI)扫描 155 {@k5e)
Q 11.1 定义材料和通道 155 ?,]25q 11.2 定义布局设置 157 ;'*"(F=D6 11.3 绘制线性波导 160 kA fkQy(~ 11.4 插入输入面 160 *U8Pjb1 11.5 创建脚本 161 l9\
*G; 11.6 运行模拟 163 b3W@{je 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 PC/Oo~Gx 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 fs\l*nBig 12.1 定义材料 165 YHl6M&*@ 12.2 创建参考轮廓 166 0X.pI1jCO 12.3 定义布局设置 166 F8f@^LVM/ 12.4 用户自定义轮廓 167 %+qD-{& 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 SZNM$X|T 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 =
oQ-I 13.1 定义材料 173 (z#qkKL{^ 13.2 创建钛扩散轮廓 173 ^As^hY^p 13.3 定义晶圆 174 qy"#XbBeV 13.4 创建器件 175 Bi9 S1p 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ) m[0, 13.6 定义电极区域 178 YP/BX52v 后记。。。。 `J#(ffo- 更多详情扫码加微 voEg[Gg4%I
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