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2022-08-10 10:04 |
新书推荐-光纤波导设计《OptiBPM入门教程》
前 言 Ff$L| \l'm[jy> 随着时代的发展,人们对光网络带宽的需求越来越高,光通信网络也越来越复杂。各类光通信系统中,存在着许多的波导类元件,如分束器,耦合器,复用器,AWG等,这些元件在整个光通信系统中起着至关重要的作用。而此类光波导器件研发人员,可以使用OptiBPM来对相关的元器件进行模拟分析与设计,这可以大大降低时间成本和物料成本。 }\z.)B4, %}SGl${- 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。 gy,ht3 gQ o] 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。 j| v%)A ]mo-rhDsM 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。 nG,A@/N k52/w)Ro,$ 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。 Qiua .R)D3NZp 《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 G 3+.H nim*/LC[:
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 e bm])~ZL *S]Ci\{_ 目 录 1{r3#MVL 1 入门指南 4 whmdcVh. 1.1 OptiBPM安装及说明 4 -d~4A
1.2 OptiBPM简介 5 Lrta/SU* 1.3 光波导介绍 8 ta35 K" 1.4 快速入门 8 r;B8i!gD 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 I3=%h 2.1 定义MMI耦合器材料 28 ~T ]m>A! 2.2 定义布局设置 29 SFB~
->db 2.3 创建一个MMI耦合器 31 sR(9IW- 2.4 插入input plane 35 .Obw|V- 2.5 运行模拟 39 gcE|#1> 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 Uo-)pFN^ 3 创建一个单弯曲器件 44 NgADKrDU 3.1 定义一个单弯曲器件 44 ~rlB'8j( 3.2 定义布局设置 45 a;rdQ> 3.3 创建一个弧形波导 46 W}--p fG 3.4 插入入射面 49 I, -hf=- 3.5 选择输出数据文件 53 ||T2~Q*:y 3.6 运行模拟 54 iWei 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 <A[E:*`* 4 创建一个MMI星形耦合器 60 1QqYQafA 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 8I-u2Y$Sr 4.2 定义布局设置 61 _p#CwExuy 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 g$7{-OpB 4.4 插入输入面 62 XxT#X3D/," 4.5 运行模拟 63 AjmVc]) 4.6 预览最大值 65 ?5U2D%t 4.7 绘制波导 69 !,l9@eJQ 4.8 指定输出波导的路径 69 ~res V 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 CAWA3fcQp 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 tkVbo.[8K 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 NS9B[*"Jl 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 S\''e`Eb"5 5.1 定义波导材料 75 XUM!Qv 5.2 定义布局设置 76 nIAx2dh? 5.3 创建波导 76 ~3UQ|j 5.4 修改输入平面 77 3t`P@nL0; 5.5 指定波导的路径 78 3 ,>0a 5.6 运行模拟 79 !zuxz 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 sC27FVwo 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 &Flglj~7l 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 =CK4.
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 z3`-plE 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 w3#Wh|LQ- 6.2 定义布局结构 89 ]p*l%(dhY 6.3 绘制并定位波导 91 AcS|c:3MUy 6.4 生成布局脚本 95 $@sEn4h 6.5 插入和编辑输入面 97 .9,zL=)Ba 6.6 运行模拟 98 #OBJzf*p 6.7 修改布局脚本 100 [r3 !\HI7x 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 H70LhN 7 应用预定义扩散过程 104 rJPb 3F 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 bnm
P{Ps 7.2 定义布局设置 106 bIGHGd 7.3 设计波导 107 qgE 73.!`6 7.4 设置模拟参数 108 2uG0/7 7.5 运行模拟 110 uJOJ-5}yt 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 hD\rtW 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 Acnl^x7Y1 7.8 添加一个新的轮廓 111
QN@CPuy 7.9 创建上方的线性波导 112 _= +V/= 8 各向异性BPM 115 -0?~ 8.1 定义材料 116 Kpb#K[(]& 8.2 创建轮廓 117 4?0vso*X<: 8.3 定义布局设置 118 E8>Rui@9 8.4 创建线性波导 120 g$(
V^ 8.5 设置模拟参数 121 zEs>b(5u 8.6 预览介电常数分量 122 Rz(QC\( 8.7 创建输入面 123 ([
jF4/ 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 0zo?eI 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 {8 8 )~ 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 9U{a{~b 9.2 定义布局设置 130 6Pnk5ps }h 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 0.dgoq3u 9.4 编辑输入平面 132 thV>j9' 9.5 设置模拟参数 134 wm]^3qI2 9.6 运行模拟 135 }MRd@ 0-?! 10 电光调制器 138 #~SP)Ukp 10.1 定义电解质材料 139 p+l !6 10.2 定义电极材料 140 _Xn qb+ 10.3 定义轮廓 141 *4_jA]( 10.4 绘制波导 144 EG0WoUX| 10.5 绘制电极 147 -M%_\;"de 10.6 静电模拟 149 n,=VQOu 10.7 电光模拟 151 XID<(HBA"! 11 折射率(RI)扫描 155 q2. XoCf 11.1 定义材料和通道 155 SfgU`eF%B 11.2 定义布局设置 157 M(jgd 11.3 绘制线性波导 160 #Xhdn\7 11.4 插入输入面 160 v[#9+6P= 11.5 创建脚本 161 ,
FhekaA 11.6 运行模拟 163 bA=
|_Wt 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 R>,:A%?^b5 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 u`y><w4i 12.1 定义材料 165 CK:y? 12.2 创建参考轮廓 166 +6UVn\9Q 12.3 定义布局设置 166 U Z.=aQ}M 12.4 用户自定义轮廓 167 8aO~/i:(. 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 (Q%'N3gk 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 1&^MfP} 13.1 定义材料 173 ojQI7 Uhw 13.2 创建钛扩散轮廓 173 _7IKzUn9g[ 13.3 定义晶圆 174 P8^hBv* 13.4 创建器件 175 zXv3:uRp. 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 +|bmT 13.6 定义电极区域 178 .uyGYj-C 4!+pc-}- 13.7 定义输入平面和模拟参数 182 [
j3&/ 13.8 运行模拟 182 %6L^2
X 13.9 创建脚本 184 ~.A)bp 14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 'a$Gv&fu 14.1 理论背景 186 @)
s,{F 14.2 波导Vertical Offset位置设置 189
Vm(1G8 a 14.3 生成脚本数据 190 BhM'@g* 14.4 导出散射数据 193 RY c!~Wh~Y 14.5 创建臂 194 SG-'R1
J 14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 <Ard7UT 14.7 加载两个臂的文件 200 A3B56K 14.8 在OptiSystem内完成布局 201 Mu{;vf|j 14.9 连接元件 202 *g y{] 14.10 运行模拟 203 wNQ*t-K 14.11 创建图以查看结果 204 w;k):;$ 新书推荐,有兴趣扫码微信联系[attachment=113948] "*LD 3
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