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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》
62KW HB9S
前 言
~wQ WWRk
,_7tRkn
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。
I.n{ "=$B@
j^R~ Lt4
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。
^SelqX
.<|4PG
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。
-2mOgv
$DMu~wwfG
本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法,旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。
P^W$qy|
P#'DG W&W0
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。
s(DaPhL6Qm
H'(o}cn7~
《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
"}Sid+)<
上海讯技光电科技有限公司
2021年4月
,t,65@3+b
wBaFC\CW
(/UMi,Ho
目 录
g960;waz3
1 入门指南 4
1Yx[,GyC>&
1.1 OptiBPM安装及说明 4
p9bxhnn|
1.2 OptiBPM简介 5
'jO-e^qT
1.3 光波导介绍 8
F[qIfh4
1.4 快速入门 8
^bgm0,M
2 创建一个简单的MMI耦合器 28
GA@Q:n8UuR
2.1 定义MMI耦合器材料 28
7m)ykq:?
2.2 定义布局设置 29
'%/u103{e
2.3 创建一个MMI耦合器 31
D +%k1
2.4 插入input plane 35
29E@e]Y,`
2.5 运行模拟 39
Ih0>]h-7
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43
rcb/X`l=
3 创建一个单弯曲器件 44
"I1M$^8n
3.1 定义一个单弯曲器件 44
V$]a&wM<5
3.2 定义布局设置 45
Woy[V
3.3 创建一个弧形波导 46
AG!a=ufc0
3.4 插入入射面 49
NNrZb?
3.5 选择输出数据文件 53
v-]-wNqT
3.6 运行模拟 54
q|_ 5@Ly
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57
m&vYZ3vK[
4 创建一个MMI星形耦合器 60
h]z|OhG
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60
ktJLpZ<0O
4.2 定义布局设置 61
]3cf}Au
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61
GHrT?zEX
4.4 插入输入面 62
.0/Z'.c8
4.5 运行模拟 63
\.-y LS.
4.6 预览最大值 65
].+G-<.:
4.7 绘制波导 69
"S} hcAL/
4.8 指定输出波导的路径 69
N=q29JU
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71
o sH,(\4_
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72
Ljs(<Gm)-
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74
OehB"[;+
5 基于VB脚本进行波长扫描 75
@g5]w&o_
5.1 定义波导材料 75
ATkqzE`;
5.2 定义布局设置 76
V0&QEul
5.3 创建波导 76
KTREOOu .t
5.4 修改输入平面 77
1;9E*=
5.5 指定波导的路径 78
5rSth.&
5.6 运行模拟 79
B_G7F[/K
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81
QU;C*}0Zl
5.8 应用VB脚本进行模拟 82
fmyS# 6"
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84
]$*_2V3VA$
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88
.-*nD8b
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88
v~=ol8J B
6.2 定义布局结构 89
1j-i nj`
6.3 绘制并定位波导 91
^IZ0M1&W;
6.4 生成布局脚本 95
Q%h o[KU
6.5 插入和编辑输入面 97
+Rd{ ?)2~
6.6 运行模拟 98
U}h |Zk
6.7 修改布局脚本 100
N8Q{4c
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102
/1GZN *I
7 应用预定义扩散过程 104
<]`2H}*U'
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104
M|u5Vs1
7.2 定义布局设置 106
R-|]GqS}L
7.3 设计波导 107
HC}C_Q5c91
7.4 设置模拟参数 108
`215Llzk;
7.5 运行模拟 110
Vp94mi#L}
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111
JFkjpBS
7.7 将模板以新的名称进行保存 111
bHG>SW\]`?
7.8 添加一个新的轮廓 111
9_dsiM7CT
7.9 创建上方的线性波导 112
zW&W`(
8 各向异性BPM 115
cK/odOi
8.1 定义材料 116
51usiOq
8.2 创建轮廓 117
0 pz X!f1~
8.3 定义布局设置 118
B75SLK:h=
8.4 创建线性波导 120
t,YAk ?}
8.5 设置模拟参数 121
,~w)@.
8.6 预览介电常数分量 122
S-dV
8.7 创建输入面 123
c *no H[
8.8 运行各向异性BPM模拟 124
9(]j e4Cn
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127
E':Z_ ^4
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128
a-=apD1RvG
9.2 定义布局设置 130
:.^rWCL2
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130
}_TdXY #w\
9.4 编辑输入平面 132
)QT+;P.
9.5 设置模拟参数 134
zW.sXV,
9.6 运行模拟 135
hR{Zh>
10 电光调制器 138
iDN,}:<V
10.1 定义电解质材料 139
W5{e.eI}|
10.2 定义电极材料 140
zD|W3hL2&
10.3 定义轮廓 141
|-<L :%
10.4 绘制波导 144
jz0\F,s
10.5 绘制电极 147
3~'F^=T.Y
10.6 静电模拟 149
?a(3~dh|
10.7 电光模拟 151
p:))ne:7
11 折射率(RI)扫描 155
Aed"J5[a
11.1 定义材料和通道 155
#a:C=GV;4
11.2 定义布局设置 157
F*H}5yBp_:
11.3 绘制线性波导 160
QkAwG[4
11.4 插入输入面 160
s q$|Pad[
11.5 创建脚本 161
WdnP[x9
11.6 运行模拟 163
5#PhaVc
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163
;C%EF
12 应用用户自定义扩散轮廓 165
?i"FdpW
12.1 定义材料 165
%cL:*D4oz
12.2 创建参考轮廓 166
~Otf " <
12.3 定义布局设置 166
`Ea3z~<7M
12.4 用户自定义轮廓 167
l|{<!7a
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170
cCs:z
13 马赫-泽德干涉仪开关 172
&$f?XdZ7
13.1 定义材料 173
N0f}q1S<-A
13.2 创建钛扩散轮廓 173
wr(?L7 $+
13.3 定义晶圆 174
&rubA
13.4 创建器件 175
E83nEUs
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177
v;7u"9t
13.6 定义电极区域 178
bcG-js-
13.7 定义输入平面和模拟参数 182
O&uOm:/(
13.8 运行模拟 182
y C#{nUdw
13.9 创建脚本 184
98"N UT
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186
Ns_d10rZ.
14.1 理论背景 186
b;vO`
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189
2_C.-;!
14.3 生成脚本数据 190
i^(<E0vS
14.4 导出散射数据 193
Z)~2{)
14.5 创建臂 194
&[uGfm+@
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197
5l#)tX.by
14.7 加载两个臂的文件 200
T7`Jtqf
14.8 在OptiSystem内完成布局 201
iuEdm:pW
14.9 连接元件 202
E;N8{Ye_
14.10 运行模拟 203
$6N.ykJ
14.11 创建图以查看结果 204
;uy/Vc5,Y
l3,|r QD
DWG}}vN:&
4kiu*T
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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