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2023-02-27 08:36 |
《OptiBPM入门教程》
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。 @WTzFjv@?4 f19'IH$n{ OptiBPM是基于光束传输算法(BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM)来模拟光通过任意波导介质(各向同性与各向异性)。并可使用合适的数值方法,如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI,来进行计算,计算过程中可以使用合适的边界条件,如TBC和PML边界条件,以完成整个波导结构的仿真和分析,获得任意位置处的电磁场分布。 i _YJq;( UO}Yr8Z; 通过OptiBPM,科研人员可以同时观察近场分布(包含幅度、相位等),检测辐射以及方向场(Guided Field)。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率,减小风险并降低整体研发产品成本。 @%gth@8 H{ +[
,l 本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法,旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 zdgSqv dH~i 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 d#u*NwY} nRh.;G 《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 Z>_F:1x eK =v<X
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 ;{Tf:j'g vxl!`$Pi 目 录 N(Xg#m 1 入门指南 4 ]z"7v 1.1 OptiBPM安装及说明 4 j7
\y1$w 1.2 OptiBPM简介 5 ?h3t"9 1.3 光波导介绍 8 ANlzF&K 1.4 快速入门 8 yBnUz" 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 (dQsR sA 2.1 定义MMI耦合器材料 28 !H4C5wDu 2.2 定义布局设置 29 bI+ TFOP 2.3 创建一个MMI耦合器 31 2A(IsUtqO: 2.4 插入input plane 35 >36>{b<'$* 2.5 运行模拟 39 gF~#M1!! 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 W7?f_E\>W 3 创建一个单弯曲器件 44 /5j]laYK) 3.1 定义一个单弯曲器件 44
k'PN fx\K 3.2 定义布局设置 45 905Lk>rB 3.3 创建一个弧形波导 46 K yDPD' 3.4 插入入射面 49 Ag_I' 3.5 选择输出数据文件 53 O[\obi"} 3.6 运行模拟 54 r9whW;"q 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 YV)h"u+@0 4 创建一个MMI星形耦合器 60 FSA"U9 w< 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 Bw4 _hlm 4.2 定义布局设置 61 #GIjU1- 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 SoNT12> 4.4 插入输入面 62 o`~%}3 4.5 运行模拟 63 2_CJV 4.6 预览最大值 65 :i/uRR 4.7 绘制波导 69 xF7q9'/F 4.8 指定输出波导的路径 69 +|6 u
0&R^ 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 H\<^p",` 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 -"/l)1ox, 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 G\/7V L 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 '-vzQ d@y 5.1 定义波导材料 75 epQdj=h 5.2 定义布局设置 76 Or"+d 5 5.3 创建波导 76 OuwEO 5.4 修改输入平面 77 >;Vy{bL8 5.5 指定波导的路径 78 W'f)W4D$6 5.6 运行模拟 79 nW!pOTJq21 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 C25 2E 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 /..a9x{At> 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 Qcs>BOV~ 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 m$80D,3 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 < SvjvV 6.2 定义布局结构 89 .Uh|V- 6.3 绘制并定位波导 91 EbMG9 6.4 生成布局脚本 95 ,n/^;. _1 6.5 插入和编辑输入面 97 mFW/xZwR,5 6.6 运行模拟 98 D5jZ;z} 6.7 修改布局脚本 100
g:
,*Y^T 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 Y(Q!OeC 7 应用预定义扩散过程 104 +WB';D 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 2pV@CT 7.2 定义布局设置 106 Pef$-3aP>E 7.3 设计波导 107 DY?;Z98P? 7.4 设置模拟参数 108 ~#nbD-*# 7.5 运行模拟 110 -|YDKcL 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 =`fz#Mfd 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 @;g|styh^ 7.8 添加一个新的轮廓 111 oz#;7
?9 7.9 创建上方的线性波导 112 ;SVAar4r 8 各向异性BPM 115 9t o2V 8.1 定义材料 116 )&wJ | |