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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 b>k2@ g0B%3v 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。 ,_,*I/o>B ~oT*@ 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。 DL!%Np?` =]/<Kd}A. 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。 kOq8zYU| 8?YeaMIBB 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。 _5x]BH6f `r~3Pf).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。 "dvo@n| M'|p<SO] 《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 7v0AG: j:/Z_v'
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 {>~9?Xwh 10OkrNQ 目 录 *kYGXT,f] 1 入门指南 4 J.M&Vj: 1.1 OptiBPM安装及说明 4 DrC"M*$! 1.2 OptiBPM简介 5 >V)"TZH 1.3 光波导介绍 8 &/"a
E 1.4 快速入门 8 }^p<Y5{b 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 x-%RRm<V 2.1 定义MMI耦合器材料 28 >!a- " 2.2 定义布局设置 29 `ZI -1&Y3 2.3 创建一个MMI耦合器 31 '\xE56v)F 2.4 插入input plane 35 RwOOe7mv 2.5 运行模拟 39 VO=Ibu&X 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 dl6U]v= 3 创建一个单弯曲器件 44 V %D1Q}X 3.1 定义一个单弯曲器件 44 gt02Csdt 3.2 定义布局设置 45 kw]?/s` 3.3 创建一个弧形波导 46 83gWA>Odh 3.4 插入入射面 49 3JBXGT0gJ 3.5 选择输出数据文件 53 ar}-~~h 5 3.6 运行模拟 54 =y)K er 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 N)R5#JX 4 创建一个MMI星形耦合器 60 n_9Ex&?e 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 QKlsBq 4.2 定义布局设置 61 [0]A-#J 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 [wnp]'+! 4.4 插入输入面 62 >$E;."a 4.5 运行模拟 63 B%MdJD> 4.6 预览最大值 65 JTm'fo[ 4.7 绘制波导 69 *KY:U&*
4.8 指定输出波导的路径 69 J@6j^U 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 jlU6keZh` 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 ::$W
.!Uv 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 [3nWxFz$R 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 $[,4Ib_| 5.1 定义波导材料 75 dpylJ2 5.2 定义布局设置 76 s8>y&b. 5.3 创建波导 76 ; teM^zyI 5.4 修改输入平面 77 -eyF9++` 5.5 指定波导的路径 78 *qk7e[IP 5.6 运行模拟 79 "NGfT:HV 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 >V27#L2:J 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 t&J A1|q 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 M\{\WyeX 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 %]DA4W 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 +,LWyvc' 6.2 定义布局结构 89 %N fpEo 6.3 绘制并定位波导 91 %'2.9dB 6.4 生成布局脚本 95 sVw:d_ E 6.5 插入和编辑输入面 97 Y_+#|]=$B 6.6 运行模拟 98 111A e*U 6.7 修改布局脚本 100 -mG`* 0 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 Zp~yemERr 7 应用预定义扩散过程 104 yxp,)os: 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 ^4^N} 7>5 7.2 定义布局设置 106 #O\as~- 7.3 设计波导 107 2[qfF6FHA 7.4 设置模拟参数 108 UgS`{&b36 7.5 运行模拟 110 ~h; 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(;u2 8 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 b&&l 7.8 添加一个新的轮廓 111 B#jnM~fJz 7.9 创建上方的线性波导 112 (b<0=U 8 各向异性BPM 115 7KhS{w6 8.1 定义材料 116 L#byYB;E{ 8.2 创建轮廓 117 _r{H)}9 8.3 定义布局设置 118 \+O.vRc"M 8.4 创建线性波导 120 6` TwP\!$/ 8.5 设置模拟参数 121 6Uk+a=Ar 8.6 预览介电常数分量 122 \j62" 8.7 创建输入面 123 Qa )+Tv 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 Hf]:mhH 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ?1JY6v]h4 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 NOXP}M 9.2 定义布局设置 130 PD0&ep1h7G 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 `M6"=)twu 9.4 编辑输入平面 132 jo<xrn\ 9.5 设置模拟参数 134 2RX]~} 9.6 运行模拟 135 ;98b SR/ 10 电光调制器 138 3U{
mC}F 10.1 定义电解质材料 139 ^WO3, 10.2 定义电极材料 140 =IsmPQKi 10.3 定义轮廓 141 y2#>a8SRS 10.4 绘制波导 144 ?`Yu~a{ 10.5 绘制电极 147 Nbd4>M< 10.6 静电模拟 149 )
bI.K[0^ 10.7 电光模拟 151 D0FX"BY7 11 折射率(RI)扫描 155 {k_\1t(/ 11.1 定义材料和通道 155 &`l\Q\_[@ 11.2 定义布局设置 157 [:cD 11.3 绘制线性波导 160 bt) C+|i 11.4 插入输入面 160 OVi<d 11.5 创建脚本 161 -!1=S: S 11.6 运行模拟 163 >80k5$t 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 d/Q#Z 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 <}{<FXk[ 12.1 定义材料 165 iv~R4;;) 12.2 创建参考轮廓 166 j*?8w(! 12.3 定义布局设置 166 ^:{8z;w!( 12.4 用户自定义轮廓 167 nD
BWm`kN 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 >S7t 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 ]|CcQ1#|H 13.1 定义材料 173 m1pA]}Y/5o 13.2 创建钛扩散轮廓 173 K'Ywv@ 13.3 定义晶圆 174 mufGv%U2 13.4 创建器件 175 -a)1L'R 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177
)Ri! 13.6 定义电极区域 178 9AVj/?kmU +Pl)E5W!=` 13.7 定义输入平面和模拟参数 182 H_RfIX)X 13.8 运行模拟 182 \s*UUODWK 13.9 创建脚本 184 #kM|!U= 14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 {k3ItGQ_ 14.1 理论背景 186 mBErU6?X,A 14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 i#*[,
P~ 14.3 生成脚本数据 190 :lB`K>)iB} 14.4 导出散射数据 193 #("M4}~ 14.5 创建臂 194 x*vD^1"'P 14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 prj( 14.7 加载两个臂的文件 200 O]PM L` 14.8 在OptiSystem内完成布局 201 c36p+6rJk= 14.9 连接元件 202 (Ut8pa+yX 14.10 运行模拟 203 toPbFU' 14.11 创建图以查看结果 204 5,gT|4|B\g 新书推荐,有兴趣扫码微信联系[attachment=113948] u?`{s88_mF
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