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光波导《OptiBPM入门教程》
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infotek
2023-03-10 10:23
光波导《OptiBPM入门教程》
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前 言
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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《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
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上海讯技光电科技有限公司
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目 录
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1 入门指南 4
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1.1 OptiBPM安装及说明 4
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1.2 OptiBPM简介 5
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1.3 光波导介绍 8
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1.4 快速入门 8
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2 创建一个简单的MMI耦合器 28
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2.1 定义MMI耦合器材料 28
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2.2 定义布局设置 29
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2.3 创建一个MMI耦合器 31
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2.4 插入input plane 35
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2.5 运行模拟 39
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2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43
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3 创建一个单弯曲器件 44
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3.1 定义一个单弯曲器件 44
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3.2 定义布局设置 45
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3.3 创建一个弧形波导 46
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3.4 插入入射面 49
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3.5 选择输出数据文件 53
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3.6 运行模拟 54
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3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57
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