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infotek 2023-02-20 08:43

书籍：光波导、光耦合《OptiBPM入门教程》

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前  言 fsc^8  
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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。 =XWew*  
cJ9:XWW  
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。 MGn:Gj"d  
KQsS)ju  
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。 S.o 9AUv9  
9G(.=aOj,  
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。 ]'Y vI! r  
X\3IY:Q@T  
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。 P;jl!o$  
b 62 o  
《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 KobNi#O+  
上海讯技光电科技有限公司
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目 录 h>B>t/k?  
1 入门指南 4 x:8xGG9  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 /'U/rjb_h{  
1.2 OptiBPM简介 5 | >xUgpQi  
1.3 光波导介绍 8 :32  
1.4 快速入门 8 ?8wFT!J  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 e* gCc7zz  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 e9r#r~Qq|  
2.2 定义布局设置 29 _%Q\G,a;  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 rtcY(5Q  
2.4 插入input plane 35 2%g)0[1  
2.5 运行模拟 39 C:/ca)  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43  8.D$J  
3 创建一个单弯曲器件 44 \ ?['pB  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 kQlXcR  
3.2 定义布局设置 45 k)\Yl`4au  
3.3 创建一个弧形波导 46 }x % ;y]S  
3.4 插入入射面 49 RW 23lRA6  
3.5 选择输出数据文件 53 vG WX=O  
3.6 运行模拟 54 PQAN,d  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 >*%ySlZbs  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 +:w9K!31-  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 2!/*I:  
4.2 定义布局设置 61 bG nBV7b  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 :,<e  
4.4 插入输入面 62 \2i4]V  
4.5 运行模拟 63 m;o \.s  
4.6 预览最大值 65 *g&[?y`UC  
4.7 绘制波导 69 ~V3pj('/)'  
4.8 指定输出波导的路径 69 pLMki=.Ld  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 &,Dh*)k  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72  8YFfnk  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 UMUr"-l =  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 2vWJ|&|p  
5.1 定义波导材料 75 *{:FPmDU  
5.2 定义布局设置 76 y6Xfddd61  
5.3 创建波导 76 Z QND^a:  
5.4 修改输入平面 77 1fwCQM   
5.5 指定波导的路径 78 PIP2(-{ai  
5.6 运行模拟 79 Dw    
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 bnLvJ]i)  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 hfP}+on%  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 3EB8ls2  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 AR'q2/cw  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 I"*g-ji0  
6.2 定义布局结构 89 |mV*HdqU  
6.3 绘制并定位波导 91 0rY<CV;fZ  
6.4 生成布局脚本 95 {y=H49  
6.5 插入和编辑输入面 97 R{)Sv| +`  
6.6 运行模拟 98 x:=Kr@VP  
6.7 修改布局脚本 100 {c|nIwdB  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 > taT;[Oa  
7 应用预定义扩散过程 104 _ ={*<E  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 $6atr-Pb  
7.2 定义布局设置 106 2H fP$.  
7.3 设计波导 107 \^SL Zhe  
7.4 设置模拟参数 108 Y>Q9?>}Q  
7.5 运行模拟 110 Rj9ME,u  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 =UA-&x@  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 OM{-^  
7.8 添加一个新的轮廓 111 `7}6  
7.9 创建上方的线性波导 112 /lDW5;d  
8 各向异性BPM 115 RvV4SlZz  
8.1 定义材料 116 =K{$?%"  
8.2 创建轮廓 117 y.5mYQA4=[  
8.3 定义布局设置 118 K,%H*1YKK  
8.4 创建线性波导 120  (:].?o  
8.5 设置模拟参数 121 h>$,97EU  
8.6 预览介电常数分量 122 ]"q[hF*PM  
8.7 创建输入面 123 ~;#J&V@D  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 :^lyVQ%@  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 QsI#Ae,O#;  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 EaFd1  
9.2 定义布局设置 130 6'395x_ .\  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 -vwkvNn8  
9.4 编辑输入平面 132 +jO1?:Lr  
9.5 设置模拟参数 134 ,XCC#F(d1  
9.6 运行模拟 135 4fw>(d(2  
10 电光调制器 138 )mxY]W+  
10.1 定义电解质材料 139 /L'm@8  
10.2 定义电极材料 140 i68'|4o  
10.3 定义轮廓 141 6G7B&"&  
10.4 绘制波导 144 `rW{zQYM  
10.5 绘制电极 147 =A9>Ej/  
10.6 静电模拟 149 3lhXD_Y  
10.7 电光模拟 151 i;*c|ma1>  
11 折射率(RI)扫描 155 iyU@|^B"Wa  
11.1 定义材料和通道 155 @JE:\  
11.2 定义布局设置 157 "2+>!G RQ  
11.3 绘制线性波导 160 V\%;S  
11.4 插入输入面 160 `da6}Vqj:  
11.5 创建脚本 161 xT{qeHeZ9,  
11.6 运行模拟 163 #nX0xV5=  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 <%<}];bmFL  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 !V$nU8p|  
12.1 定义材料 165 jii2gtu'U  
12.2 创建参考轮廓 166 ^2|gQ'7<  
12.3 定义布局设置 166 a-x8LfcbF  
12.4 用户自定义轮廓 167 6(B0gBCId  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 uf\Hh -+p  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 QE)I7(  
13.1 定义材料 173 @5\OM#WT~&  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 kf_s.Dedw  
13.3 定义晶圆 174 \% !]qv  
13.4 创建器件 175 X<K[` =I  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 kI]i,v#F  
13.6 定义电极区域 178 _a8^AG  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 WW0N"m'  
13.8 运行模拟 182 ii2X7Q  
13.9 创建脚本 184 1sYwFr5  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 5*[zIKdt2  
14.1 理论背景 186 7on$}=%  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 HGfYL')Z  
14.3 生成脚本数据 190 r.xGvo{iY  
14.4 导出散射数据 193 <tuh%k  
14.5 创建臂 194 pnca+d  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 IpGq_TU  
14.7 加载两个臂的文件 200 jr~ +}|@{  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 hz<kR@k}  
14.9 连接元件 202 I?J$";A  
14.10 运行模拟 203 &E.0!BuqV  
14.11 创建图以查看结果 204 fU!C:  
有兴趣扫码加微联系[attachment=116376] :m_0WT  
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