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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。 D5]{2z}k Q|hm1q 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。 e1 a*'T$z +cg
{[f,J; 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。 vE\lp8j+ [B/0-(? 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。 4,1oU|fz mBl7{w;Iv 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。 o" _=K%9 UVX"fZ) 《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 +uQB
rG 6 DP[g8 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 c?6d2jH. vZjZb(jlN 目 录 #s"B-sWE 1 入门指南 4 S ~|.&0"\ 1.1 OptiBPM安装及说明 4 T%I&txl 1.2 OptiBPM简介 5 g()m/KS< 1.3 光波导介绍 8 tHI*, 1.4 快速入门 8 D s-` 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 J/Q|uRpmqr 2.1 定义MMI耦合器材料 28 Z;<ep@gy~ 2.2 定义布局设置 29 7kz-V. 2.3 创建一个MMI耦合器 31 LHi6:G"Y( 2.4 插入input plane 35 !WKk=ysFS 2.5 运行模拟 39 981!2* 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 )SiY(8y 3 创建一个单弯曲器件 44 {+=i? 3.1 定义一个单弯曲器件 44 $L{7%]7QC 3.2 定义布局设置 45 z+"0>ZN& 3.3 创建一个弧形波导 46 DP>mNE 3.4 插入入射面 49 g_ M-F 3.5 选择输出数据文件 53 :XS"#^aJ 3.6 运行模拟 54 Q4%IxR? 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 R;THA! 4 创建一个MMI星形耦合器 60 -CU,z|g+ 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 _T~H[&Hl 4.2 定义布局设置 61 3?ba
1F0Nw 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 2V$9ei6 4.4 插入输入面 62 878tI3- 4.5 运行模拟 63 1q!sKoJ< 4.6 预览最大值 65 ryEvmWYu 4.7 绘制波导 69 H1Xov r 4.8 指定输出波导的路径 69 D44I"TgqD 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 ^Kw(&v 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 D8/sz`N7Q 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 l<RfRqjw 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 s^PmnFR 5.1 定义波导材料 75 @3 "DBJ 5.2 定义布局设置 76 @,vv\M0)p 5.3 创建波导 76 )6G+ tU' 5.4 修改输入平面 77 LXxl ?D 5.5 指定波导的路径 78 ^
wQcB 5.6 运行模拟 79 r}@< K 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 2{};6{yz 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 /nM*ljfB\ 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 ;U7t 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 zjWyGt(Q 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 wea\8[U3" 6.2 定义布局结构 89 mh8nlB 6.3 绘制并定位波导 91 EG1x 6.4 生成布局脚本 95 [NR1d-Wg 6.5 插入和编辑输入面 97 p;ZDpR 6.6 运行模拟 98 2V< # Y 6.7 修改布局脚本 100 2o}8W7y 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 6cZ C 7 应用预定义扩散过程 104 bVOO) 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 nK:`e9ES 7.2 定义布局设置 106 EQ~I'#m7 7.3 设计波导 107 d.1Q~&` 7.4 设置模拟参数 108 bgXc_>T6_y 7.5 运行模拟 110 _Fvsi3d/ 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 Sl~C0eO 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 bl9E&B/ 7.8 添加一个新的轮廓 111 )XZ,bz*jn 7.9 创建上方的线性波导 112 mZ &] 8 各向异性BPM 115 /K& |