光波导书籍-《OptiBPM入门教程》

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前言 xQLVFgd
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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。 En01LrC?
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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。 M)sM G C
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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。 \ZN>7?Vs
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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。 <'WS -P%U
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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。 G8bc\]
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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 -rg >y!L

上海讯技光电科技有限公司
2021年4月 :wWPEhK

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目录 MTI[Mez
1 入门指南 4 p>Z18
1.1 OptiBPM安装及说明 4 K qK?w*Qw
1.2 OptiBPM简介 5 )W,tL*9[
1.3 光波导介绍 8 |E]`rfr
1.4 快速入门 8 i|N%dl+T=
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 *vFXe_.
2.1 定义MMI耦合器材料 28 +95: O 8
2.2 定义布局设置 29 dgbqMu"
2.3 创建一个MMI耦合器 31 ?7;_3+T#
2.4 插入input plane 35 HNXMM
2.5 运行模拟 39 'xK ,|U
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 ''p7!V?
3 创建一个单弯曲器件 44 Gl am(V1
3.1 定义一个单弯曲器件 44 K/T4T\
3.2 定义布局设置 45 lftT55Tki
3.3 创建一个弧形波导 46 O@9<7@h+Nl
3.4 插入入射面 49 76IjM4&a
3.5 选择输出数据文件 53 IA6,P>}N
3.6 运行模拟 54 62s0$vw
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 r<)>k.] !
4 创建一个MMI星形耦合器 60 %imI.6
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 T)CEcz
4.2 定义布局设置 61 |$^a"Yd`9
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 D MzDV_
4.4 插入输入面 62 {7F?30: ]
4.5 运行模拟 63 $u"*n\k>
4.6 预览最大值 65 b79z<D
4.7 绘制波导 69 1uwzo9Yg
4.8 指定输出波导的路径 69 %f-Uwq&}Y"
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 xZE%Gf_U
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 ?z{Z!Bt?=)
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 zn+5pn&?
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 pw, <0UhV
5.1 定义波导材料 75 T[(4z@d`5
5.2 定义布局设置 76 c.?+rcnq
5.3 创建波导 76 ^X\{MW'>4
5.4 修改输入平面 77 bVgmjt2&>
5.5 指定波导的路径 78 6+.8nx:9X
5.6 运行模拟 79 gH u!~l
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 -|cB7P
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 7g%.:H=
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 h\<;N*Xi
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 )O:T\{7+
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 h0c&}kM
6.2 定义布局结构 89 x2M{=MExE.
6.3 绘制并定位波导 91 b0:5i<"w6
6.4 生成布局脚本 95 dN)@/R^E;
6.5 插入和编辑输入面 97 zNh$d;(O$^
6.6 运行模拟 98 H_&z-g`
6.7 修改布局脚本 100 BpR#3CfW
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 1)N~0)dO
7 应用预定义扩散过程 104 *.P3fVlZ
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 \L5h&
7.2 定义布局设置 106 2;`F`}BA
7.3 设计波导 107 %YLyh?J
7.4 设置模拟参数 108 0s2@z5bfX
7.5 运行模拟 110 <8sy*A?0z
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 d@QC[$qXj
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 ;n2b$MB?nM
7.8 添加一个新的轮廓 111 z$]HZ#aRE
7.9 创建上方的线性波导 112 }'c@E0"
8 各向异性BPM 115 \!J9|
8.1 定义材料 116 \0bZ1"
8.2 创建轮廓 117 iosL&*'8
8.3 定义布局设置 118 .NX>d@ Kc
8.4 创建线性波导 120 OE8H |?%
8.5 设置模拟参数 121 Hphfqdh0`
8.6 预览介电常数分量 122 /OsTZ"*.2/
8.7 创建输入面 123 no UXRQ
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 A1kqWhg\
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 |$QL>{81
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 ;Y@"!\t}
9.2 定义布局设置 130 Ynx.$$`$=
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 hcJny
9.4 编辑输入平面 132 _ ATIV
9.5 设置模拟参数 134 15U[F0b
9.6 运行模拟 135 ?YA5g' l
10 电光调制器 138 !1{kG%B=
10.1 定义电解质材料 139 ;Y"*Z2U
10.2 定义电极材料 140 Z:kX9vw.
10.3 定义轮廓 141 j|c6BdROl
10.4 绘制波导 144 FZJyqqA$_
10.5 绘制电极 147 L\/YS;Y
10.6 静电模拟 149 P%^\<#Ya7
10.7 电光模拟 151 w@Gk#
11 折射率(RI)扫描 155 (U@uJ
11.1 定义材料和通道 155 63Dm{ 2i}F
11.2 定义布局设置 157 bR&<vrMmrA
11.3 绘制线性波导 160 "~=\AB=+Z
11.4 插入输入面 160 lk. ;
11.5 创建脚本 161 *JmU",X
11.6 运行模拟 163 o ImW
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 u4,b%h.
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 N \Wd0b
12.1 定义材料 165 j[q$;uSD
12.2 创建参考轮廓 166 VQ]MJjvb
12.3 定义布局设置 166 ckg8x&Z
12.4 用户自定义轮廓 167 iT}L9\
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 qW(_0<E
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 [ Cu3D
13.1 定义材料 173 V9r58hbVT
13.2 创建钛扩散轮廓 173 D-!#TN`Y
13.3 定义晶圆 174 jy2@t*
13.4 创建器件 175 Ze>Pg.k+
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 YTo^Q&
13.6 定义电极区域 178 @Tl!A1y?
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 JJn+H&[B
13.8 运行模拟 182 _Sxp|{H0
13.9 创建脚本 184 Me|+)}'p5h
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 DHO+JtO
14.1 理论背景 186 DJ#z0)3<p
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 VtJy0OGcRP
14.3 生成脚本数据 190 JHCV7$RS
14.4 导出散射数据 193 {aRZBIv
14.5 创建臂 194 -a(\(^NW
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 &ivPY
14.7 加载两个臂的文件 200 fX 41o#
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 <0hJo=6a8
14.9 连接元件 202 GP/Gv
14.10 运行模拟 203 U~Ai'1?xz
14.11 创建图以查看结果 204 1>1ii
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定价：280元 ~jqh&u$(
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