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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 wVF
qkJ `~NjBtQ 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。 Q5Epq
sKyC Ieh<|O,-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。
|z0% q2( z0|-OCmL 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。 VU+=b+B~m PE?ICou 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。 @qB>qD~WsD DbYnd%k*4 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。 4Zn [F^p _SMi`ie# 《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 I[n|#N Rt@O@oD I
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 [i_evsUj? 27}0 目 录 rkz84wDx 1 入门指南 4 6lUC$B Y 1.1 OptiBPM安装及说明 4 6;(b-Dhi 1.2 OptiBPM简介 5 J.]`l\ 1.3 光波导介绍 8 g`)0
wP 1.4 快速入门 8 X(Z(cY( 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 Ydyz- 2.1 定义MMI耦合器材料 28 #L&/o9| 2.2 定义布局设置 29 *]!rT&E 2.3 创建一个MMI耦合器 31 A.~wgJDO 2.4 插入input plane 35 CV2#G *
2.5 运行模拟 39 .0MY$ 0s 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 4E+8kz' 3 创建一个单弯曲器件 44 (B03f$8}*_ 3.1 定义一个单弯曲器件 44 ]2A2<Q_, 3.2 定义布局设置 45 $"MGu^0;1 3.3 创建一个弧形波导 46 -vc
,O77z" 3.4 插入入射面 49 N:%Nq8I}: 3.5 选择输出数据文件 53 bgkBgugZhX 3.6 运行模拟 54 ~g;)8X;;+ 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 #c~-8= 4 创建一个MMI星形耦合器 60 ;J:* r0 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 T# gx2Y 4.2 定义布局设置 61 ^AERGB\36 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ^oNcZK> 4.4 插入输入面 62 lwIxn1n 4.5 运行模拟 63 ;j+*}|! 4.6 预览最大值 65 tTh4L8fO 4.7 绘制波导 69 AtxC(gm 1 4.8 指定输出波导的路径 69 PH'n`D# 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 a %?v/Ku 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 FtlJ3fB@ 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 fUZCP*7> 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 Dn#UcMO>W 5.1 定义波导材料 75
b`f6(6 5.2 定义布局设置 76 s4 Vju/ 5.3 创建波导 76 j,z)x[3} 5.4 修改输入平面 77 ?[%.4i;-h 5.5 指定波导的路径 78 [w)KNl 5.6 运行模拟 79 D%6}x^`Qk 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 F*-'8~T 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 E )2/Vn2 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 {\|XuCF# 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 Hr T@Df 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 'pF$6n; 6.2 定义布局结构 89 *xpPD\{k 6.3 绘制并定位波导 91 7uOtdH+ 6.4 生成布局脚本 95 'z@]hm# 6.5 插入和编辑输入面 97 a)7&2J 6.6 运行模拟 98 2X(2O':Uc 6.7 修改布局脚本 100 IoV"t, 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 @moaa} 1 7 应用预定义扩散过程 104 a.ijc>K 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 /;xrd\du 7.2 定义布局设置 106 k0TQFx.A 7.3 设计波导 107 &3)6WD?:U 7.4 设置模拟参数 108 =`Ky N/ 7.5 运行模拟 110 TJB4N$-}A 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 b{X.lz0 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 Ec }9R3 m 7.8 添加一个新的轮廓 111 ?9?o8! 7.9 创建上方的线性波导 112 m~&>+q ^7 8 各向异性BPM 115 p:ZQ*Ue 8.1 定义材料 116 :_+U[k(# 8.2 创建轮廓 117 (&, E}{p9 8.3 定义布局设置 118 g;:3I\ L 8.4 创建线性波导 120 4#I=n~8a 8.5 设置模拟参数 121 c;=St1eoz 8.6 预览介电常数分量 122 =PnNett}a 8.7 创建输入面 123 8v)HTD/C 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 0rif,{" 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 D7c+/H@PF 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 ^E%NYq_2l< 9.2 定义布局设置 130 ?q0a^c?A^ 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 zB\ 8<97C 9.4 编辑输入平面 132 %:dd#';g 9.5 设置模拟参数 134 T>&dPVmG, 9.6 运行模拟 135 u/N_62sk5 10 电光调制器 138 dkg+_V! 10.1 定义电解质材料 139 [~;wCW,1 10.2 定义电极材料 140 W!TTfj 10.3 定义轮廓 141 )5Cqyp~P 10.4 绘制波导 144 Ad-_=a% 10.5 绘制电极 147 ")NQwT} 10.6 静电模拟 149 BL%&n*& 10.7 电光模拟 151 psS^ 11 折射率(RI)扫描 155 0|4R8Dh*- 11.1 定义材料和通道 155 FE#|5;q. 11.2 定义布局设置 157 UA#=K+2 11.3 绘制线性波导 160 9yLPh/!Ob 11.4 插入输入面 160 ] HRHF'4 11.5 创建脚本 161 ~u?rjkSFoh 11.6 运行模拟 163 K5(T7S 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 g7eI;Tpv 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 =sS= 12.1 定义材料 165 1o)<23q`) 12.2 创建参考轮廓 166 >as+#rz1p 12.3 定义布局设置 166 Aiqb*v$ 12.4 用户自定义轮廓 167 6O@Lx]t 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 2 m72PU<. 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 \`8F.oZ^) 13.1 定义材料 173 ]!@!qp@ 13.2 创建钛扩散轮廓 173 >( sS4_O7N 13.3 定义晶圆 174 &3*r-9BZ 13.4 创建器件 175 h@s i)5"
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 9,}Z1 f\% 13.6 定义电极区域 178 ^q<EnsY y cWY.HD 13.7 定义输入平面和模拟参数 182 M@0S*[O{" 13.8 运行模拟 182 va.Ve# N 13.9 创建脚本 184 6-nf+!#G 14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 Pfm B{ 14.1 理论背景 186 V{rQ@7SE 14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 5)w;0{X!P 14.3 生成脚本数据 190 ?X7nM) 14.4 导出散射数据 193 ZjnWbnW 14.5 创建臂 194 WkoYkkuzj 14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 fY|vq
amA; 14.7 加载两个臂的文件 200 t"6u 14.8 在OptiSystem内完成布局 201 GVdJ&d\x 14.9 连接元件 202 Q2!RFtXV 14.10 运行模拟 203 u5,vchZ 14.11 创建图以查看结果 204 X)8Edw[?N3 新书推荐,有兴趣扫码微信联系[attachment=113948] E7]a#
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