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光波导书籍-《OptiBPM入门教程》
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infotek
2023-07-07 10:46
光波导书籍-《OptiBPM入门教程》
I*h%e,yIO
前 言
/G[2
2rxZN\gyL
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。
=AaTn::e/
[l~Gwaul>
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。
* AsILK 0
Eo h4#fZ\N
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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dU4 h
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。
_6U=7<f
kT7x !7C
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。
$a / jfpV
-@*[
《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正
sd(Yr6~..
上海讯技光电科技有限公司
2021年4月
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1#nR$
IZ9L ;"}
目 录
Q4~ /Tl ;
1 入门指南 4
o`tOnwt
1.1 OptiBPM安装及说明 4
:eHD{=
1.2 OptiBPM简介 5
n,,hE_
1.3 光波导介绍 8
;i;2cq
1.4 快速入门 8
[u?*' c{
2 创建一个简单的MMI耦合器 28
D./!/>@f
2.1 定义MMI耦合器材料 28
mBAI";L3
2.2 定义布局设置 29
V1yY>
2.3 创建一个MMI耦合器 31
2il)@&^
2.4 插入input plane 35
4O I''i
2.5 运行模拟 39
K[,d9j`^
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43
F,hiKq*
3 创建一个单弯曲器件 44
s)dL^lj;
3.1 定义一个单弯曲器件 44
jRn5)u
3.2 定义布局设置 45
]TE(:]o7V
3.3 创建一个弧形波导 46
c@|!0 U%j
3.4 插入入射面 49
rnOg;|u8
3.5 选择输出数据文件 53
T O]wD^`
3.6 运行模拟 54
DfPC@` k
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57
ro fGD9f
4 创建一个MMI星形耦合器 60
6H ]rO3[8
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60
}q$ 6^y
4.2 定义布局设置 61
K3Sa6"U
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61
bU3P; a(
4.4 插入输入面 62
L- '{
4.5 运行模拟 63
c6 f=r
4.6 预览最大值 65
T"bH{|:%*=
4.7 绘制波导 69
hRU5CH/!
4.8 指定输出波导的路径 69
r 9~Wh $
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71
t^k^e{,q#
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72
tyI !y~-z
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74
#7*{ $v
5 基于VB脚本进行波长扫描 75
_L^(C FE
5.1 定义波导材料 75
',_ E;(
5.2 定义布局设置 76
6x.ZS'y
5.3 创建波导 76
1WP(=7$.
5.4 修改输入平面 77
-J6G=+ s/
5.5 指定波导的路径 78
-% G}T}"_
5.6 运行模拟 79
H{d;, KfX
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81
B=< Z@u
5.8 应用VB脚本进行模拟 82
)0 1,3J>#
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84
yIq. m=
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88
.#OD=wkN0
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88
!T|q/ri
6.2 定义布局结构 89
prdc}~J8{
6.3 绘制并定位波导 91
o9XT_!Cwg
6.4 生成布局脚本 95
F ]x2;N
6.5 插入和编辑输入面 97
f, i H M
6.6 运行模拟 98
W'xJh0o
6.7 修改布局脚本 100
`;c{E%qeq
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102
):L ; P)
7 应用预定义扩散过程 104
<E&8g[x6
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104
f(*ygI
7.2 定义布局设置 106
yQ03&{#
7.3 设计波导 107
x & ZW f?
7.4 设置模拟参数 108
;1MR Bk,
7.5 运行模拟 110
K 2o\+t
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111
6rll0c~
7.7 将模板以新的名称进行保存 111
lP;X=X>
7.8 添加一个新的轮廓 111
n5U-D0/Q
7.9 创建上方的线性波导 112
-Pt']07E
8 各向异性BPM 115
>D5WAQ>b
8.1 定义材料 116
\' Z^rjB
8.2 创建轮廓 117
! uc"|S?
8.3 定义布局设置 118
|Bhj L,
8.4 创建线性波导 120
DX b=K u
8.5 设置模拟参数 121
X4 $ 86
8.6 预览介电常数分量 122
?l/+*/AR ;
8.7 创建输入面 123
;%<R>gDWv
8.8 运行各向异性BPM模拟 124
&_o.:SL|
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127
; !9-I%e
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128
.kqH}{hf
9.2 定义布局设置 130
9`FPV`/
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130
*=)kR7,]9d
9.4 编辑输入平面 132
XIRvIwO
9.5 设置模拟参数 134
[rO TWN
9.6 运行模拟 135
A>Y#-e;<d
10 电光调制器 138
zqlgJn
10.1 定义电解质材料 139
L 3J .Oh
10.2 定义电极材料 140
@x[Arx^?}
10.3 定义轮廓 141
rk)h_zN
10.4 绘制波导 144
q_b,3T p
10.5 绘制电极 147
A>B_~=
10.6 静电模拟 149
0ME.O +
10.7 电光模拟 151
1$RU hxT
11 折射率(RI)扫描 155
=8W'4MC
11.1 定义材料和通道 155
yk 0#byW`
11.2 定义布局设置 157
J5#shs[M:
11.3 绘制线性波导 160
,b'QL6>`
11.4 插入输入面 160
(&@,Z I;
11.5 创建脚本 161
=2& Sw(6j
11.6 运行模拟 163
@E !`:/k
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163
:p0<AU47
12 应用用户自定义扩散轮廓 165
3cB=9Y{<
12.1 定义材料 165
d3&l!DoX
12.2 创建参考轮廓 166
zi?G wh~
12.3 定义布局设置 166
z cCGR Ee=
12.4 用户自定义轮廓 167
( SiwO.TZ
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170
Bxf]Lu,\U@
13 马赫-泽德干涉仪开关 172
SUaXm#9
13.1 定义材料 173
yr[HuwU
13.2 创建钛扩散轮廓 173
+<$b6^>!$
13.3 定义晶圆 174
nS9 kwa O
13.4 创建器件 175
jr3FDd]
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177
<E1ngG
13.6 定义电极区域 178
)ad6> Y
13.7 定义输入平面和模拟参数 182
:&\^ r=D
13.8 运行模拟 182
C p!Qd e
13.9 创建脚本 184
u0i;vO)MNt
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186
Y<)9TU :D!
14.1 理论背景 186
CZ|h` ";P2
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189
2&KM&NX~
14.3 生成脚本数据 190
cIB[ D.
14.4 导出散射数据 193
Tq,xW
14.5 创建臂 194
jlb=]hp8%
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197
N}X7g0>hV
14.7 加载两个臂的文件 200
/;V:<mekf
14.8 在OptiSystem内完成布局 201
dA[S@ysvG
14.9 连接元件 202
9 =zZ,dg
14.10 运行模拟 203
Jknit
14.11 创建图以查看结果 204
vI5'npM
2/f!{lz ](
V}p o
|0s)aV|K
定价：280元
y#?AW`|
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