前 言 M^?=!!US^ 0$I!\y\ 随着时代的发展,人们对光网络带宽的需求越来越高,光通信网络也越来越复杂。各类光通信
系统中,存在着许多的波导类元件,如分束器,耦合器,复用器,AWG等,这些元件在整个光通信系统中起着至关重要的作用。而此类光波导器件研发人员,可以使用OptiBPM来对相关的元器件进行
模拟分析与设计,这可以大大降低时间成本和物料成本。
-FW'i10\2+ ;o?Wn=J OptiBPM是基于
光束传输算法(BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM)来模拟光通过任意波导介质(各向同性与各向异性)。并可使用合适的数值方法,如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI,来进行计算,计算过程中可以使用合适的边界条件,如TBC和PML边界条件,以完成整个波导结构的
仿真和分析,获得任意位置处的电磁场分布。
{3kI~s A,f%0
eQR 通过OptiBPM,科研人员可以同时观察近场分布(包含幅度、相位等),检测辐射以及方向场(Guided Field)。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率,减小风险并降低整体研发产品成本。
Yvxp( 1+NmiGKg 本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法,旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的
软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。
hZDv5]V:0 _^Lg}@t 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如
参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。
SX6P>:` }c;h:CE# 《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正
*+>R^\uT 上海讯技光电科技有限公司
2021年4月 c[E>2P2-_
*
~4m!U_s ^
^R4%C 目 录 R WK##VHK 1 入门指南 4
VkDFR
[k_ 1.1 OptiBPM安装及说明 4
^`Qh*:T$ 1.2 OptiBPM简介 5
@V5'+^O 1.3 光波导介绍 8
V[BlT|t 1.4 快速入门 8
}hX"A!0 2 创建一个简单的MMI耦合器 28
9KLhAYaq 2.1 定义MMI耦合器
材料 28
+H8;*uZ|k, 2.2 定义布局设置 29
`Ef&h V 2.3 创建一个MMI耦合器 31
Gj(UA1~1 2.4 插入input plane 35
D[iIj_CKQ 2.5 运行模拟 39
js8GK 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43
;3k6_ub 3 创建一个单弯曲器件 44
tmf=1M 3.1 定义一个单弯曲器件 44
DU:
sQS4 3.2 定义布局设置 45
k%v/&ojI 3.3 创建一个弧形波导 46
rXR}]|;> 3.4 插入入射面 49
R@H}n3, 3.5 选择输出数据文件 53
;r
XhK$ 3.6 运行模拟 54
)QiHe} 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57
[j`-R
0Np 4 创建一个MMI星形耦合器 60
`O/RNMaC 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60
7f`x-iH!]7 4.2 定义布局设置 61
vaEAjg*To< 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61
/@\3#2; 4.4 插入输入面 62
k<3_!?3 4.5 运行模拟 63
]0wmvTR 4.6 预览最大值 65
K\GIh8L 4.7 绘制波导 69
.cX,"2;n 4.8 指定输出波导的路径 69
I NE,/a= 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71
H9Pe,eHs 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72
"UY.;
P 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74
W<uL{k.Kpd 5 基于VB脚本进行
波长扫描 75
A*:(%! 5.1 定义波导材料 75
UW[{Y|oE 5.2 定义布局设置 76
v1j]&3O 5.3 创建波导 76
V-(LHv 5.4 修改输入平面 77
7" wn024 5.5 指定波导的路径 78
i#~1|2 5.6 运行模拟 79
-=]LQHuQ 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81
7TQh'j 5.8 应用VB脚本进行模拟 82
(d C<N3 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84
It\ob7n 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88
|KFWW 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88
)>LC*_v 6.2 定义布局结构 89
`|^<y.-6 6.3 绘制并定位波导 91
=`X;fz 6.4 生成布局脚本 95
"Rp ]2'? 6.5 插入和编辑输入面 97
ka&-tGg 6.6 运行模拟 98
\g}FoN&