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2022-07-19 09:17 |
书籍-《OptiBPM入门教程》
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。 F7o#KN*.] %IAZU c 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。 TNi4H:\ A=N &(k 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。 XSfl'Fll D VIIBw 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。 ?WVp,vP D./!/>@f 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。 =`&7pYd, V1yY> 《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 "pZvV0' 4O I''i
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HACY 目 录 s)dL^lj; 1 入门指南 4 ]t2zwHo# 1.1 OptiBPM安装及说明 4 ]TE(:]o7V 1.2 OptiBPM简介 5 62-,!N 1- 1.3 光波导介绍 8 zcqv0lM ' 1.4 快速入门 8 w(,K 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 {pWb*~!k 2.1 定义MMI耦合器材料 28 0\B31=N( 2.2 定义布局设置 29 g$^:2MT"aQ 2.3 创建一个MMI耦合器 31 ~8oti4 2.4 插入input plane 35 ?'xwr)v 2.5 运行模拟 39 yuef84~ 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 7%MD0qm- 3 创建一个单弯曲器件 44 9~rrN60Q 3.1 定义一个单弯曲器件 44 H\>0jr` 3.2 定义布局设置 45 tfAO#h tq 3.3 创建一个弧形波导 46 c}-ADr9 3.4 插入入射面 49 V(6*wQ`& 3.5 选择输出数据文件 53 {M_*hR;lL 3.6 运行模拟 54 Q
*]d[ 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 >b1#dEY 4 创建一个MMI星形耦合器 60 c4Leh"ry 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 9Z[EzKd<~' 4.2 定义布局设置 61 %&Fsk]T%: 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 w7#9t 4.4 插入输入面 62 ^ ,cwm:B@ 4.5 运行模拟 63 H^d2|E[D 4.6 预览最大值 65 vvi[+$M 4.7 绘制波导 69 VG=mA4Dd 4.8 指定输出波导的路径 69 %"jp': 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 Lu][0+- 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 pzcl@ 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 sw\O\%^ 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 cWU9mzsE 5.1 定义波导材料 75 K*/X{3 J; 5.2 定义布局设置 76 W2`/z)[*> 5.3 创建波导 76 \/8oua_) 5.4 修改输入平面 77 Sb|9U8h 5.5 指定波导的路径 78 ZzO^IZKlC 5.6 运行模拟 79 [6u8EP0xM 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 >^Z==1 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 C$x
r)_ 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 *NjjFk=R 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 +7V4mF!u 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 /QW-#K|S& 6.2 定义布局结构 89 \i.Yhl:O 6.3 绘制并定位波导 91 /\wm/Yx?S 6.4 生成布局脚本 95 +EOd9.X\~ 6.5 插入和编辑输入面 97 IQ]tcSQl 6.6 运行模拟 98 n85d
g 6.7 修改布局脚本 100 X~VJO|k pz 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 wfMtWXd;KB 7 应用预定义扩散过程 104 Vb++K0CK 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 5*hA6Ex7 7.2 定义布局设置 106 45(n!"u65 7.3 设计波导 107 \s@7pM=( 7.4 设置模拟参数 108 ?.~hex#M@ 7.5 运行模拟 110 GE!fh1[[u 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 it)!-[:bm 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 7Ap==J{a 7.8 添加一个新的轮廓 111 )OE!vA 7.9 创建上方的线性波导 112 >"|"Gy ( 8 各向异性BPM 115 *>,#'C2 8.1 定义材料 116 DlF6tcoI 8.2 创建轮廓 117 B.Y8O^rx 8.3 定义布局设置 118 '\wZKYVN 8.4 创建线性波导 120 gNaB^IY 8.5 设置模拟参数 121 d8Sr,t+ 8.6 预览介电常数分量 122 g5[r!XO 8.7 创建输入面 123 9k*1_ 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 qZB}}pM# 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ><DXT nt'x 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 tg"NWp6 9.2 定义布局设置 130 ZQN%!2 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 qgkC) 9.4 编辑输入平面 132 ;a9`z+ K 9.5 设置模拟参数 134 mIYM+2p 9.6 运行模拟 135 64 83v' 10 电光调制器 138 =2& | |