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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 6Q^~O*cw e"ehH#i 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。 ;$QC_l''b J0?kEr 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。 Ut;`6t ?@
F2Kv 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。 z5kAf~A hW~.F 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。 'v"= X` zWw_i 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。 $@>0;i:: Ho>Np& 《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 Ks-$:~?5": /8FmPCp}r
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 2yZr!Rb~* $-iEcxsi 目 录 )th[fUC( 1 入门指南 4 U[@y8yN6M 1.1 OptiBPM安装及说明 4 `ePC$Ovn 1.2 OptiBPM简介 5 '+`[)w 1.3 光波导介绍 8 xG9Sk 1.4 快速入门 8 H$KO[mW} 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 vrkY7L3\ 2.1 定义MMI耦合器材料 28 FTf#"'O 2.2 定义布局设置 29 n t}7|h| 2.3 创建一个MMI耦合器 31 9
r!zYZ`)
2.4 插入input plane 35 Xw-[Sf]p 2.5 运行模拟 39 V
~C$| +>e 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 ieFl4hh[G 3 创建一个单弯曲器件 44 X\AH^I6S 3.1 定义一个单弯曲器件 44 !+eH8
3.2 定义布局设置 45 CL|/I:%0 3.3 创建一个弧形波导 46 *MP.YI:h 3.4 插入入射面 49 Vw;Z0_C 3.5 选择输出数据文件 53 MUO<o 3.6 运行模拟 54 bMyld&ga 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 eU[g@Pq:Y 4 创建一个MMI星形耦合器 60 fpD$%.y'J 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 zLpCKndj 4.2 定义布局设置 61 P {TJ$ 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61
=<HDek 4.4 插入输入面 62 O>~,RI! 4.5 运行模拟 63 U1[)e D` 4.6 预览最大值 65 )cqD"> vs 4.7 绘制波导 69 l8\UO<^fY 4.8 指定输出波导的路径 69 tt"<1
z@ 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 g7 \= 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 &*C5Nnlv 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 lQn"
6o1 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 b 7UJ 5.1 定义波导材料 75 A,}M ^$@ 5.2 定义布局设置 76 p3I"LY 5.3 创建波导 76 %;PpwI 5.4 修改输入平面 77 '7Gv_G_ 5.5 指定波导的路径 78 . %RM8 5.6 运行模拟 79 b;k+N` 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 {]0e=#hw 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 X8nos 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 LdPLC':}x| 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 oQ$yr^M 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 LG #^g6P 6.2 定义布局结构 89 E+f)Zg
: 6.3 绘制并定位波导 91
Dw-d`8* 6.4 生成布局脚本 95 $Ome]+0 6.5 插入和编辑输入面 97 jvzioFCt 6.6 运行模拟 98 p"g|]@m 6.7 修改布局脚本 100 }>A
q<1% 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102
hAGHb+: 7 应用预定义扩散过程 104 8y;Rw#Dz 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 JJ?{V: 7.2 定义布局设置 106 uqMw-f/ 7.3 设计波导 107 U7r8FL l 7.4 设置模拟参数 108 hXW` n*Zw 7.5 运行模拟 110 5xQ-f 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 6TtB3;5 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 q7R]!zk 7.8 添加一个新的轮廓 111 ^Q6J$"Tj 7.9 创建上方的线性波导 112 S@qp_! 8 各向异性BPM 115 <`H0i*|Ued 8.1 定义材料 116 oMh$:jR $ 8.2 创建轮廓 117 V%Uj\cv 8.3 定义布局设置 118 jr6_|(0
i6 8.4 创建线性波导 120 x#rgFY,TY 8.5 设置模拟参数 121 O%bbyR2 8.6 预览介电常数分量 122 9T,/R1N8 8.7 创建输入面 123 dG\wW@}J 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 5> k:PKHL 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 Fn4v/)*H 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 -YRIe<}E - 9.2 定义布局设置 130 )2}R1K> 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 |P|B"I<? 9.4 编辑输入平面 132 ^^y eC|~N: 9.5 设置模拟参数 134 $( hT{C,K 9.6 运行模拟 135 0-2|(9
Kc 10 电光调制器 138 Z8$}Rpo 10.1 定义电解质材料 139 g=*jKSZ 10.2 定义电极材料 140 &q | |