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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^6P6, 3*FktXmI} 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。 @<};Bo' [X-Q{c4 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。 'n=FBu^ nZ{~@E2 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。 r2Q"NVw A1:Fe9q 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。 /O8'8 sL5 7Fq|Zc`P 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。 !0w'S>e .$q]<MK8 《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 ztTpMj IlaH,J7n
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 sx/g5?zh s#d>yx_b 目 录 o77HRX 1 入门指南 4 ^@6eN] 1.1 OptiBPM安装及说明 4 A\=:h AQ 1.2 OptiBPM简介 5 ;B7>/q;g 1.3 光波导介绍 8 v+\E%H 1.4 快速入门 8 tmm\V7sJ 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 'dx4L }d 2.1 定义MMI耦合器材料 28 r"0nUf*og: 2.2 定义布局设置 29 V,>#!zUv 2.3 创建一个MMI耦合器 31 !x,3k\M 2.4 插入input plane 35 z\;kjI 2.5 运行模拟 39 )Dv"seH. 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 E P<U:F 3 创建一个单弯曲器件 44 0a(*/u 3.1 定义一个单弯曲器件 44 vK6bpzI
3 3.2 定义布局设置 45 .d.7D ]Yn 3.3 创建一个弧形波导 46 (+4=A k 3.4 插入入射面 49 oiklRf 3.5 选择输出数据文件 53 [7$<sN<' 3.6 运行模拟 54 P{);$e+b~ 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 Muarryh} 4 创建一个MMI星形耦合器 60 A^g81s.5 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 !'+t)h9^ 4.2 定义布局设置 61 mNV4"lNR 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 X-t4irZ) 4.4 插入输入面 62 [TNYPA>{ 4.5 运行模拟 63 O*jNeYA 4.6 预览最大值 65 C@KYg/nYw 4.7 绘制波导 69 Bw{W-&$o 4.8 指定输出波导的路径 69 %,>,J` 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 $bMeL7CN 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 t[3Upe% 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 ~r!j VK>^ 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 h; {?z 5.1 定义波导材料 75 y_J{+ 5.2 定义布局设置 76 4$_8#wB1& 5.3 创建波导 76 u |#ruFR 5.4 修改输入平面 77 !N!M
NsyDz 5.5 指定波导的路径 78 1P6~IZVN 5.6 运行模拟 79 Wmp\J3 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 J\2F%kBej? 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 sX@e1*YE_ 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 !WDdq_n*v 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 /wIZ ' 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 p-ry{"XA 6.2 定义布局结构 89 1f~_# EIC 6.3 绘制并定位波导 91 1)k))w 9 6.4 生成布局脚本 95 k
9s3@S 6.5 插入和编辑输入面 97 2Q<_l*kk( 6.6 运行模拟 98 J|3CG;+ 6.7 修改布局脚本 100 >O~xu^N? 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 5*ABw6'6 7 应用预定义扩散过程 104 *r(iegO$ 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 7_A(1Lx/l7 7.2 定义布局设置 106 RCoz;|c`P 7.3 设计波导 107 6~D:O?2 7.4 设置模拟参数 108 .i`+} @iA 7.5 运行模拟 110 Rk`c'WP0* 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 egKYlfe" 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 qB"y'UW8 7.8 添加一个新的轮廓 111 :Rq@ %rL 7.9 创建上方的线性波导 112 6I 2`m(5 8 各向异性BPM 115 !74*APPHR 8.1 定义材料 116 idz6m]{~yT 8.2 创建轮廓 117 sd>#Hn 8.3 定义布局设置 118 ?jb7Oq#[ 8.4 创建线性波导 120 yUBic~S 8.5 设置模拟参数 121 mVk:[
}l6 8.6 预览介电常数分量 122 D|UDLaz~ 8.7 创建输入面 123 s2&UeYbIs 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 +]UPY5:F 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 }8 ,b;Q 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 /n(0nU[ 9.2 定义布局设置 130 v]vrD2L 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 :qw:)i 9.4 编辑输入平面 132 .bew,92 9.5 设置模拟参数 134 w[loV 9.6 运行模拟 135
c9DX 10 电光调制器 138 [gD02a:u 10.1 定义电解质材料 139 {:fyz#>>^ 10.2 定义电极材料 140 >uxak2nM- 10.3 定义轮廓 141 #F[6$. Gr 10.4 绘制波导 144 :Im_=S[0 10.5 绘制电极 147 XBi@\i= 10.6 静电模拟 149 l--xq^,`o] 10.7 电光模拟 151 LvE|K&R| 11 折射率(RI)扫描 155 h]G}E9\l 11.1 定义材料和通道 155 R],,- 11.2 定义布局设置 157 MI<hShc\ 11.3 绘制线性波导 160 2<YHo{0BLS 11.4 插入输入面 160 0p&:9|'z 11.5 创建脚本 161 bm(0raugs 11.6 运行模拟 163 %`%1W
MO 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ^8E/I]- 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 +)Z,%\)Z 12.1 定义材料 165 kU4Zij-O 12.2 创建参考轮廓 166 u{exQ[,E 12.3 定义布局设置 166 : 8(~{<R 12.4 用户自定义轮廓 167 )Z"7^i 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 &`t-[5O\ 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 -N*g|1rpa 13.1 定义材料 173 # P18vK5 13.2 创建钛扩散轮廓 173 ^ !E;+o' t 13.3 定义晶圆 174 'U5
E{ 13.4 创建器件 175 <S TwylL 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 E$*I.i_m 13.6 定义电极区域 178 h4!$,%"'' G;wv.|\ 13.7 定义输入平面和模拟参数 182 ]';!r20 13.8 运行模拟 182 c[J#Hc8; 13.9 创建脚本 184 -mcLT@ 14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 b&V=X{V4 14.1 理论背景 186 z{;W$SO
2 14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 tWL9>7]G 14.3 生成脚本数据 190 3p$ZHH.UP 14.4 导出散射数据 193 Ow+7o@$"/ 14.5 创建臂 194 %[;<'s5e~ 14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 _U/etlDTO 14.7 加载两个臂的文件 200 j@2-^q:` 14.8 在OptiSystem内完成布局 201 S &cH1QZ 14.9 连接元件 202 gO_^{>2 14.10 运行模拟 203 I3s'44 14.11 创建图以查看结果 204 *)g*5kKN 新书推荐,有兴趣扫码微信联系[attachment=113948] Ypha{d
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