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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 N
/sEec J})$ 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。 H]tSb//qc --
i&" 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。 5?3Isw`v2 7wiK.99 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。 ;w+:8<mM}a '0R/6Z|/Y 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。 e0v9uQ%F5 `jb0+{08 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。 ~']&. :kME 《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 MfXt+c`r d7W%zg\T
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 fuNl4BU & %N(kyp 目 录 ub`z7gL 1 入门指南 4 :u>W&D 1.1 OptiBPM安装及说明 4 7y>Tn`V8G 1.2 OptiBPM简介 5 CF3E]dt 1.3 光波导介绍 8 ``(}4a 1.4 快速入门 8 < -Hs<T|tW 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 hi ;WFyJTu 2.1 定义MMI耦合器材料 28 yfSiByU 2.2 定义布局设置 29 ERp:EZ' 2.3 创建一个MMI耦合器 31 %PQldPL8 2.4 插入input plane 35 Ud>`@2 2.5 运行模拟 39 (MgL"8TS 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 kF(Ce{;z 3 创建一个单弯曲器件 44
UfK4eZx*` 3.1 定义一个单弯曲器件 44 O%YjWb 3.2 定义布局设置 45 (@%XWg 3.3 创建一个弧形波导 46 eZ!yPdgy| 3.4 插入入射面 49 uIYcmF\? 3.5 选择输出数据文件 53 SW,q}- 3.6 运行模拟 54 P<>[e9| 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 F1 <489 4 创建一个MMI星形耦合器 60 <KHv|)ak 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 lp:_H-sG 4.2 定义布局设置 61 f*{M3"$E 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 sTd}cP 4.4 插入输入面 62 ltNuLZ 4.5 运行模拟 63 McT\ R{/ 4.6 预览最大值 65 JZ %`%rA 4.7 绘制波导 69 PzIy">plm 4.8 指定输出波导的路径 69 ijvNmn1k 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 @
\!KF*v 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 W:`5nj]H9 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 eZynF<i 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ge^!F>whr 5.1 定义波导材料 75 rU;
g0'4e 5.2 定义布局设置 76 S8*^ss>?^R 5.3 创建波导 76 AU0$A403 5.4 修改输入平面 77 S#P+B*v 5.5 指定波导的路径 78 utq.r_ 5.6 运行模拟 79 (YAI,Xnw 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 |2qR^Hd&5 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 "(0oP9lZ 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 D35m5+=I 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 z8g=;>< 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 hbVE;
9 6.2 定义布局结构 89 IKvd!,0xf 6.3 绘制并定位波导 91 ,`D/sNP,q 6.4 生成布局脚本 95 40 Au9o 6.5 插入和编辑输入面 97 ~;}\zKQKE 6.6 运行模拟 98 ktN%!Mh\ 6.7 修改布局脚本 100 $b4*/vMr 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 `f%&<,i 7 应用预定义扩散过程 104 T48BRVX-F 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 S2Zx &D/_ 7.2 定义布局设置 106 +VwV5iy[` 7.3 设计波导 107 Z/xV\Ggx 7.4 设置模拟参数 108 w-J"zC 7.5 运行模拟 110 !{$qMhT 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 5RW@_%C 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 Dp^"J85}
7.8 添加一个新的轮廓 111 -y%QRO( 7.9 创建上方的线性波导 112 I9;xz ES 8 各向异性BPM 115 VxNXd? 8.1 定义材料 116 |B
9t- 8.2 创建轮廓 117 K-Re"zsz 8.3 定义布局设置 118 3*G5F}7%= 8.4 创建线性波导 120 [C~fBf5 8.5 设置模拟参数 121 5n:nZ_D 8.6 预览介电常数分量 122 ]Fxku<z7| 8.7 创建输入面 123 >Q&CgGpW$ 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 aXC!t 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 YmOldR9v( 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 n4Vwao/9x 9.2 定义布局设置 130 (m6EQoW^s+ 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 6Ux[,]GK 9.4 编辑输入平面 132 S[Vtq^lU 9.5 设置模拟参数 134 # ?_#!T| 9.6 运行模拟 135 ebzzzmwo 10 电光调制器 138 I<sfN'FpT 10.1 定义电解质材料 139 87pnSj/X" 10.2 定义电极材料 140 )5U!>,fT 10.3 定义轮廓 141 \]t]#D>0 10.4 绘制波导 144 ;r3}g"D@ 10.5 绘制电极 147 ^s=*J=k
10.6 静电模拟 149 X2LV&oi 10.7 电光模拟 151 VXA[TIqp 11 折射率(RI)扫描 155 E!uJ6\ 11.1 定义材料和通道 155 /\d(c/, 4 11.2 定义布局设置 157 3+e4e 11.3 绘制线性波导 160 ,'=hjIel 11.4 插入输入面 160 h
5Hr[E1 11.5 创建脚本 161 ea2 `q 11.6 运行模拟 163 KyjyjfIwH 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 &m'?*O | 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 GKCM|Y 12.1 定义材料 165 Vn^) 12.2 创建参考轮廓 166 w\Iqzpikr 12.3 定义布局设置 166 t-x[:i 12.4 用户自定义轮廓 167 },&h[\N{6 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 RJ@\W=aZ 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 g@Ld"5$^2 13.1 定义材料 173 #,TELzUVE 13.2 创建钛扩散轮廓 173 "w9`cz9a~J 13.3 定义晶圆 174 G?R_aPP 13.4 创建器件 175 ]W;:|/,c 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 H$Kw=kMw 13.6 定义电极区域 178 mzz$`M1 _H8*ReFG 13.7 定义输入平面和模拟参数 182 S!`:E 13.8 运行模拟 182 "-P/jk 13.9 创建脚本 184 Ia#"/`|| 14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 St+ "ih% 14.1 理论背景 186 g>yry}>04% 14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 7k'gt/#up 14.3 生成脚本数据 190 O:._W< 14.4 导出散射数据 193 @`S.@^%7fO 14.5 创建臂 194 O>%$q8x@i 14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 |g!`\@O 14.7 加载两个臂的文件 200 eIJ[0c b} 14.8 在OptiSystem内完成布局 201 ioWo ] 14.9 连接元件 202 ^&NN]? 14.10 运行模拟 203 $it@>L8 14.11 创建图以查看结果 204 ^&MK42,\ 新书推荐,有兴趣扫码微信联系[attachment=113948] NV6G.x
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