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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。 },s_nJR:8 J
3B`Krh 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。 CbQ4Y S eOy7 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。 iu|v9+ [4: Yi{> 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。 *E7R(#,yC -x5F;d} 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。 {[tZ.1.w lC4PKmno 《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 /?U!y?t&@ fbV@= (y? 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 v^TkDf(Oz x 'mF&^ 目 录 G A EZY 1 入门指南 4 -yl;3K]l 1.1 OptiBPM安装及说明 4 1]Lh'.1^ 1.2 OptiBPM简介 5 e=L*&X 1.3 光波导介绍 8 EZ{\D!_Y 1.4 快速入门 8 M $uf:+F 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 #N9d$[R* 2.1 定义MMI耦合器材料 28 6n,xH!7 2.2 定义布局设置 29 yV2e5/i 2.3 创建一个MMI耦合器 31 1$( 2.4 插入input plane 35 -N4z-ozhC 2.5 运行模拟 39 \Z'/+}^h 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 9(OAKUQ 3 创建一个单弯曲器件 44 - wWRm 3.1 定义一个单弯曲器件 44 R;'?;I 3.2 定义布局设置 45 CIy^`2wq 3.3 创建一个弧形波导 46 61>f(?s 3.4 插入入射面 49 }LQ\a8]< 3.5 选择输出数据文件 53 MQ9vPgh 3.6 运行模拟 54 R"{l[9j4> 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 I^:F)a: 4 创建一个MMI星形耦合器 60 HU9p!I. 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 LD_M 3
P 4.2 定义布局设置 61 /=/
HB 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 xW0Z'== 4.4 插入输入面 62 Z/h|\SyJ 4.5 运行模拟 63 qRl/Sl#F 4.6 预览最大值 65 j%WY ,2P 4.7 绘制波导 69 }DHUTP2;yz 4.8 指定输出波导的路径 69 Y;g% e3nu 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71
#Qsk}Gv 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 BV1u,<T" 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 @ t|3gF$X 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 0ERsMnU' 5.1 定义波导材料 75 3Y(9\}E@` 5.2 定义布局设置 76 X|Dpt2A= 5.3 创建波导 76 fp tIc#4 5.4 修改输入平面 77 l?<q
YjI 5.5 指定波导的路径 78 W0|_]"K- 5.6 运行模拟 79 F9O`HFVK 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 .:[`j3s )Y 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 ^9=4iXd 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 :~erh}~ps 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 "/!'9na{QL 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 O:,=xIXR 6.2 定义布局结构 89 zQ<88E&&Xs 6.3 绘制并定位波导 91 3sb 5E]P 6.4 生成布局脚本 95 0$QIfT) 6.5 插入和编辑输入面 97 %ZiK[e3G 6.6 运行模拟 98 >j:|3atb 6.7 修改布局脚本 100 UO1$UF!
QC 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 ])=H 7 应用预定义扩散过程 104 kF?S 2(vH 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 LyV#j>gD 7.2 定义布局设置 106 1J&\,f& 7.3 设计波导 107 i pwW%"6 7.4 设置模拟参数 108 gwJ}]Tf 7.5 运行模拟 110 \imp7}N 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 *_#&"(P 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 0mVuD\#=! 7.8 添加一个新的轮廓 111 PF67z]<o 7.9 创建上方的线性波导 112 7jT#BWt 8 各向异性BPM 115 zsQF,7/}B 8.1 定义材料 116 kU1 %f
o 8.2 创建轮廓 117 Az9J\V~" 8.3 定义布局设置 118 5Xj|:qz<( 8.4 创建线性波导 120 Pj._/$R[/ 8.5 设置模拟参数 121 CWBbSGk 8.6 预览介电常数分量 122 'QR4~`6I 8.7 创建输入面 123 *#6|!%?g 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 /k)
NP 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 zu<>"5}] 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 K#@K"N= 9.2 定义布局设置 130 O"8 P#Ed 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 A(NEWO 9.4 编辑输入平面 132 WSS(Bm|B 9.5 设置模拟参数 134 H(?e&Qkg 9.6 运行模拟 135 3<3t;&e 10 电光调制器 138 Txu>/1N, 10.1 定义电解质材料 139 %xHu,* 10.2 定义电极材料 140 m
EFWo 10.3 定义轮廓 141 t"tNtLI 10.4 绘制波导 144 0S_Ra+e 10.5 绘制电极 147 )Yrr%f`\ 10.6 静电模拟 149 E}t-N 10.7 电光模拟 151 y/H8+0sEk 11 折射率(RI)扫描 155 =^by0E2 11.1 定义材料和通道 155 i6F P[6H1 11.2 定义布局设置 157 [:B W+6 11.3 绘制线性波导 160 kHZKj!!R 11.4 插入输入面 160 |\/~
8qP 11.5 创建脚本 161 #|q;t 11.6 运行模拟 163 ijg,'a~3E 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 IN>TsTo 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 =O;eY ? 12.1 定义材料 165 4">84,-N 12.2 创建参考轮廓 166 P^ by'b+zI 12.3 定义布局设置 166 _4O[[~ 12.4 用户自定义轮廓 167 Of!|,2`( 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 gl Li 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 D8W(CE^} 13.1 定义材料 173 =w t-YM 13.2 创建钛扩散轮廓 173 /1U,+g^O> 13.3 定义晶圆 174 m[{nm95QZ 13.4 创建器件 175 =\*S'Ded 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 7~:>WMv9 13.6 定义电极区域 178 dfnX!C~6 \ 后记。。。。 []!tT-Gzy 更多详情扫码加微 i;gw=Be
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