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infotek 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。 X(Z~oGyg  
p+7G  
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。 G`D rY;  
W>#[a %R  
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。 _nwsIjsW  
G.")Bg  
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。 RW-) ({  
{=I:K|&  
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。 5}C.^J`  
c!0u,6  
《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 `D-P}hDm!  
u}r>?/V!  
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4t 5i9+h  
目 录
U1ZKJ<pv  
1 入门指南 4 MpK3+4UMa  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 6;:z?Q  
1.2 OptiBPM简介 5 2x5^kN7  
1.3 光波导介绍 8 ~7=eHU.@  
1.4 快速入门 8 zsM2R"[X  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 & zR\Rmpt  
2.1 定义MMI耦合器材料 28  Zh  
2.2 定义布局设置 29 J tvZ~s  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 _^/k  
2.4 插入input plane 35 I=[Ir8} ;  
2.5 运行模拟 39 YjCHKI"e  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 CP'b,}Dd?I  
3 创建一个单弯曲器件 44 -=cxUDB  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 !n7'TM '  
3.2 定义布局设置 45 y'5`Uo?\",  
3.3 创建一个弧形波导 46 n nOgmI7  
3.4 插入入射面 49 $-)T  
3.5 选择输出数据文件 53 `5Bv2 wlIV  
3.6 运行模拟 54 dAWB.#  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 $PstEL  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 tVv/G ~(  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 UY6aD~tD0  
4.2 定义布局设置 61 5jq @ nq6  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 -aq3Lqi  
4.4 插入输入面 62 nR]*RIp5  
4.5 运行模拟 63 F;bkV}^  
4.6 预览最大值 65 (_%l[:o6  
4.7 绘制波导 69 ^Gi7th,  
4.8 指定输出波导的路径 69 J!Q #xs  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 N~uc%wOA  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 Sse%~:FL  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 ]]o?!NX  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 G} f9:G  
5.1 定义波导材料 75 Ze!/b|`xI  
5.2 定义布局设置 76 (%c&Km7K  
5.3 创建波导 76 bf=!\L$  
5.4 修改输入平面 77 v2IcDz`}7  
5.5 指定波导的路径 78 ) &DsRA7v  
5.6 运行模拟 79 8J#xB  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 p()q)P  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 L +mE&  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 97[wz C,  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 4.Q[Tu  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 v%r/PHw  
6.2 定义布局结构 89 ^7uXpqQBr  
6.3 绘制并定位波导 91 w\mTug  
6.4 生成布局脚本 95  aGOS 9  
6.5 插入和编辑输入面 97 &q&~&j'[  
6.6 运行模拟 98 q*Oj5;  
6.7 修改布局脚本 100 |}2/:f#Iz*  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 7H*,HZc@=  
7 应用预定义扩散过程 104 g:O/~L0Xb  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 {Q>4zepN!  
7.2 定义布局设置 106 o|u4C{j  
7.3 设计波导 107 ce;$)Ff\  
7.4 设置模拟参数 108 ^*YoNd_kpN  
7.5 运行模拟 110 6 .9C 4  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 `ZZ3!$czR  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 fW Pa1E@  
7.8 添加一个新的轮廓 111 V?Q45t Ae  
7.9 创建上方的线性波导 112 "n{';Q)  
8 各向异性BPM 115 TMD\=8Na  
8.1 定义材料 116 # > I_  
8.2 创建轮廓 117 u$CN$ynS  
8.3 定义布局设置 118 M@l|n  
8.4 创建线性波导 120 _u""v   
8.5 设置模拟参数 121 xQ';$&  
8.6 预览介电常数分量 122 CDF;cM"td  
8.7 创建输入面 123 eIy:5/s  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 $vK,Gugcx  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 +1I 7K|M  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 Y4w]jIv  
9.2 定义布局设置 130 }Ml BmD  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 Buso `G  
9.4 编辑输入平面 132 & kVa*O  
9.5 设置模拟参数 134 DE7y\oO]  
9.6 运行模拟 135 $tF\7.e@  
10 电光调制器 138 }z#M!~  
10.1 定义电解质材料 139 !Pz#czo  
10.2 定义电极材料 140 } xA@3RT  
10.3 定义轮廓 141 n&o"RE 0~0  
10.4 绘制波导 144 m,"-/)  
10.5 绘制电极 147 \D k >dE&I  
10.6 静电模拟 149 7x77s  
10.7 电光模拟 151 ?(U;T!n  
11 折射率(RI)扫描 155 4%zy$,|e  
11.1 定义材料和通道 155 $&qLr KJ  
11.2 定义布局设置 157 Q=>5@sZB  
11.3 绘制线性波导 160 ~ o2Z5,H  
11.4 插入输入面 160 kGs\"zZM  
11.5 创建脚本 161 E|>-7k")  
11.6 运行模拟 163 WO{7/h</  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 `k*;%}X\  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 4!OGNr$V@  
12.1 定义材料 165 '<vb_8.  
12.2 创建参考轮廓 166 tBfmjxv  
12.3 定义布局设置 166 r7].48D  
12.4 用户自定义轮廓 167 D"-Wo}"8O'  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 vE8BB$D  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 mI{Fs|9h  
13.1 定义材料 173 q5S_B]|  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 aeI0;u  
13.3 定义晶圆 174 hr&&b3W3p  
13.4 创建器件 175 b{,v?7^4  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 !s^XWsb8  
13.6 定义电极区域 178 5-ED\-  
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