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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》
z2{y<a9;?
前 言
5 eL b/,R
QuEX|h,F
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。
x*:VE57,z
JmDxsb^
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。
V|@bITJ?7
L4B/ g)K
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。
/&|p7
wbJBGT{sm
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。
,mx\ -lWFy
[-[59H[6)
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。
9]Ue%%vM
;=$;h6W0
《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正
dhA~Yu
上海讯技光电科技有限公司
2021年4月
5.ab/uk;M
f.$[?Fi
'm`}XGUBS
目 录
iJE:>qOTD5
1 入门指南 4
1OExa<Zq
1.1 OptiBPM安装及说明 4
N@tKgx
1.2 OptiBPM简介 5
7omHorU+
1.3 光波导介绍 8
n%29WF6Zf
1.4 快速入门 8
?7V~>i8[
2 创建一个简单的MMI耦合器 28
;<m*ASM.3
2.1 定义MMI耦合器材料 28
x#3*C|A
2.2 定义布局设置 29
-a@e28Y
2.3 创建一个MMI耦合器 31
vGlVr.)
2.4 插入input plane 35
[/q Bvuun
2.5 运行模拟 39
E,tdn#_|
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43
sgi5dQ
3 创建一个单弯曲器件 44
q/zU'7%@
3.1 定义一个单弯曲器件 44
0sU*3 r?
3.2 定义布局设置 45
C{m%]jKH
3.3 创建一个弧形波导 46
9s_^?q
3.4 插入入射面 49
zMA;1Na
3.5 选择输出数据文件 53
2? yo
3.6 运行模拟 54
^CLQs;zXE
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57
hsrf 2Xw[
4 创建一个MMI星形耦合器 60
mrRid}2
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60
>w<w*pC
4.2 定义布局设置 61
v=iiS}s
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61
UJh;Hp:
4.4 插入输入面 62
pD({"A.x9z
4.5 运行模拟 63
X-nC2[tu'W
4.6 预览最大值 65
;6``t+]q
4.7 绘制波导 69
2<B'PR-??y
4.8 指定输出波导的路径 69
>Y8\f:KQ
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71
FHU6o910
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72
P~{8L.w!>W
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74
2`riI*fQ
5 基于VB脚本进行波长扫描 75
DqQp47kp
5.1 定义波导材料 75
S=-$:65
5.2 定义布局设置 76
F4G81^H
5.3 创建波导 76
H}kSXKO8!8
5.4 修改输入平面 77
h-1?c\Qq:
5.5 指定波导的路径 78
T4wk$R L
5.6 运行模拟 79
#at`7#K@
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81
2rT^OGw6
5.8 应用VB脚本进行模拟 82
Y&yfm/R u
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84
ciODTq?
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88
D {Ol8:
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88
g=4^u*
6.2 定义布局结构 89
]Ac}+?
6.3 绘制并定位波导 91
~x8nC%qPvq
6.4 生成布局脚本 95
1b1Ab zN
6.5 插入和编辑输入面 97
:sg}e
6.6 运行模拟 98
lh'S_p8g
6.7 修改布局脚本 100
<$e|'}>A
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102
24#qg'
7 应用预定义扩散过程 104
=w+8q1!o
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104
#}y8hzS$
7.2 定义布局设置 106
JXJ+lZmsz
7.3 设计波导 107
h*l$!nEN
7.4 设置模拟参数 108
\wA:58 -j
7.5 运行模拟 110
Kb(11$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
b*?u+tWP_
7.7 将模板以新的名称进行保存 111
=J]WVA,GqA
7.8 添加一个新的轮廓 111
c$ZVvu
7.9 创建上方的线性波导 112
.c-a$39
8 各向异性BPM 115
U)bv,{-q
8.1 定义材料 116
GAgTy
8.2 创建轮廓 117
K#Ck,Y"
8.3 定义布局设置 118
@5nFa~*K%
8.4 创建线性波导 120
jj[6 oNKE1
8.5 设置模拟参数 121
`?Q p>t
8.6 预览介电常数分量 122
W#<1504ip
8.7 创建输入面 123
r+Ki`HD%
8.8 运行各向异性BPM模拟 124
0mSP
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127
/jGBQ-X
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128
ElQ?|HsQ6p
9.2 定义布局设置 130
2g{tzR_j
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130
7tcadXk0
9.4 编辑输入平面 132
%BGg?&
9.5 设置模拟参数 134
G@H!D[wd
9.6 运行模拟 135
4=tR_s
10 电光调制器 138
2; ^ME\
10.1 定义电解质材料 139
h ) Wp
10.2 定义电极材料 140
*(Dmd$|0|
10.3 定义轮廓 141
[HQ)4xG
10.4 绘制波导 144
mF*x&^ie
10.5 绘制电极 147
S\TXx79PhC
10.6 静电模拟 149
en< $.aY
10.7 电光模拟 151
06pvI}
11 折射率(RI)扫描 155
bGWfMu=n
11.1 定义材料和通道 155
tON>wmN
11.2 定义布局设置 157
ls@]%pz.1d
11.3 绘制线性波导 160
^OY]Y+S`Ox
11.4 插入输入面 160
2cYBm^o|x
11.5 创建脚本 161
W r/-{Wt
11.6 运行模拟 163
s7Agr!>f
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163
4 ThFC
12 应用用户自定义扩散轮廓 165
:k/Xt$`
12.1 定义材料 165
Z[. M>|
12.2 创建参考轮廓 166
EG>?>K_D
12.3 定义布局设置 166
92DM1~ *
12.4 用户自定义轮廓 167
p:4jY|q
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170
]P?<2,
13 马赫-泽德干涉仪开关 172
~18a&T:
13.1 定义材料 173
aZA``#p+
13.2 创建钛扩散轮廓 173
3gi)QCsk
13.3 定义晶圆 174
q\6(_U#Tl
13.4 创建器件 175
qE~_}4\Z9
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177
6TW7E}a.
13.6 定义电极区域 178
KMRPleF
13.7 定义输入平面和模拟参数 182
Nwi|>'\C
13.8 运行模拟 182
7QsD"rL
13.9 创建脚本 184
TQ4@|S:OF
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186
|H5.2P&9-5
14.1 理论背景 186
7N9NeSH
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189
I/dy^5@F
14.3 生成脚本数据 190
;Q;j@yx
14.4 导出散射数据 193
\Rny*px
14.5 创建臂 194
^LMgOA(7
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197
ntW@Fm:bw>
14.7 加载两个臂的文件 200
XNJ4T]><
14.8 在OptiSystem内完成布局 201
"}]$ag!`q$
14.9 连接元件 202
! xCo{U=
14.10 运行模拟 203
$m 4-^=
14.11 创建图以查看结果 204
0*$w(*
1-_r\sb
;m(iKwDt
9@ tp#
定价:280元
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对书籍有兴趣可以扫码加微联系
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