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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 r\V
={p g7W" 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。 `RL"AH:+ WEi2=3dV 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。 A2jUmK.& *CI#+P 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。 | h#u^v3 81
sG 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。 '$%l7 wi6
~}~% 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 iqQD{SRt{ b}TS0+TF 《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 ?2Py_gkf _>X+ZlpU:
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 j\^CV?}sm' ,wAF:7' 目 录 J{fH['tzO 1 入门指南 4 9m~p0 ILh 1.1 OptiBPM安装及说明 4 `&c kZiq 1.2 OptiBPM简介 5 GDiBl* D 1.3 光波导介绍 8 P?of<i2E 1.4 快速入门 8 ^ sLdAC 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 x-&@wMqkc 2.1 定义MMI耦合器材料 28 mSh[}%swj 2.2 定义布局设置 29 5uj?#)N 2.3 创建一个MMI耦合器 31 *mvlb
(' & 2.4 插入input plane 35 mSl.mi(JiZ 2.5 运行模拟 39 +*/Zu`kzX 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 0[?Xxk}s0 3 创建一个单弯曲器件 44 9N3o-= 3.1 定义一个单弯曲器件 44 %S^8c 3.2 定义布局设置 45 [~c|mOk 3.3 创建一个弧形波导 46 jLHkOk5{: 3.4 插入入射面 49 @>Km_Ax 3.5 选择输出数据文件 53 3K0A)W/YEs 3.6 运行模拟 54 5f K_Aq{ 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 _H7x9
y= 4 创建一个MMI星形耦合器 60 PmEsN&YP] 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 ra
g Xn 4.2 定义布局设置 61 O) n~](sC\ 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 j/c&xv7= 4.4 插入输入面 62 sLT3Y}IO 4.5 运行模拟 63 B!L{ 4.6 预览最大值 65 !Pfr,a 4.7 绘制波导 69 L2i_X@/ 4.8 指定输出波导的路径 69 4yr'W8X_ 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 F8,RXlGfA[ 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 j[J-f@F \Y 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 #r~# I}U 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 u.m[u)HQ 5.1 定义波导材料 75 +.b,AqJ/ 5.2 定义布局设置 76 9`X\6s 5.3 创建波导 76 ?_9 5.4 修改输入平面 77 u(F_oZ~ 5.5 指定波导的路径 78 ~t~k2^)|" 5.6 运行模拟 79 fW1CFRHH 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 3J|F?M"N7 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 Q6!zZ))~ 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 0{p#j~ZhC 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 RmeD$>7 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 o&)8o5 6.2 定义布局结构 89 &>W$6>@ 6.3 绘制并定位波导 91 ep)n_!$OH" 6.4 生成布局脚本 95 k&vz7Q`T 6.5 插入和编辑输入面 97 WH@,kH@ 6.6 运行模拟 98 Ma']?Rb` 6.7 修改布局脚本 100 g63(E,;;J 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 -4IE]'## 7 应用预定义扩散过程 104 e>7>j@(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 qUW!
G&R 7.2 定义布局设置 106 }"P|`"WW 7.3 设计波导 107 &4x}ppX 7.4 设置模拟参数 108 UapC"XYJ 7.5 运行模拟 110 7p16Hv7y~ 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 5o'FS{6U 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 :tB1D@Cb6 7.8 添加一个新的轮廓 111 ;yLu R 7.9 创建上方的线性波导 112 6"O+w=5B 8 各向异性BPM 115 G kl71VX 8.1 定义材料 116 Y^;ovH~ ve 8.2 创建轮廓 117 N06OvU2>xU 8.3 定义布局设置 118 PI:4m%[ 8.4 创建线性波导 120 .* ?wF 8.5 设置模拟参数 121
Rn(ec 8.6 预览介电常数分量 122 )@l% 8.7 创建输入面 123 +yH7v5W 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 TA`1U;c{n 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 *ebSq) 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 pnowy; 9.2 定义布局设置 130 ;!mzyb* 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 ]7F=u!/`<C 9.4 编辑输入平面 132 gmO! 9.5 设置模拟参数 134 qn<|-hA* 9.6 运行模拟 135 oWim}Er= 10 电光调制器 138 rq/yD,I, 10.1 定义电解质材料 139 :bu/^mW[ 10.2 定义电极材料 140 7{)G_?Q& 10.3 定义轮廓 141 2G67NC?+ 10.4 绘制波导 144 %S@ZXf~: 10.5 绘制电极 147 ,]ma+(| 10.6 静电模拟 149 D3Ig>gKo?m 10.7 电光模拟 151 6xe*E[#k\ 11 折射率(RI)扫描 155 u~M
q* 11.1 定义材料和通道 155 Ustv{:7v 11.2 定义布局设置 157 ,.83m%i 11.3 绘制线性波导 160 X<` 11.4 插入输入面 160 Pmr5S4Ka 11.5 创建脚本 161 Qcq`libK 11.6 运行模拟 163 I {S;L 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 h5{'Q$Erl 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 G_3O]BMKd) 12.1 定义材料 165 ?cBwPetp 12.2 创建参考轮廓 166 !*F1q|R 12.3 定义布局设置 166 fo*2:?K& 12.4 用户自定义轮廓 167 SO|NaqWa 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 @Q
]=\N: 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 c)TPM/>(p 13.1 定义材料 173 dUeN*Nq&(, 13.2 创建钛扩散轮廓 173 E"\<s3 13.3 定义晶圆 174 dh`K`b4I 13.4 创建器件 175 ENl)Ts`y 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ]_mb7X> 13.6 定义电极区域 178 $k@O`xD,q $Uq|w[LA 13.7 定义输入平面和模拟参数 182 ?>D+ge 13.8 运行模拟 182 1b `1{% 13.9 创建脚本 184 F 5bj=mI 14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 ITE{@1 14.1 理论背景 186 l[mWf 14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 oo/qb`-6 14.3 生成脚本数据 190 DbBcQ% 14.4 导出散射数据 193 iW]j9} t 14.5 创建臂 194 q 6:dy 14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 ajbA\/\G; 14.7 加载两个臂的文件 200 $B2J
T9 14.8 在OptiSystem内完成布局 201 fIx+ILs 14.9 连接元件 202 MnsJEvn/ 14.10 运行模拟 203 fa
jGZyd0: 14.11 创建图以查看结果 204 >a!/QMh 新书推荐,有兴趣扫码微信联系[attachment=113948] Thp[+KP>
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