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2024-06-17 08:14 |
《OptiBPM入门教程》
前 言 2B Dz \ V 3?x_pp 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。 {kVhht]X T$)N2]FE OptiBPM是基于光束传输算法(BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM)来模拟光通过任意波导介质(各向同性与各向异性)。并可使用合适的数值方法,如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI,来进行计算,计算过程中可以使用合适的边界条件,如TBC和PML边界条件,以完成整个波导结构的仿真和分析,获得任意位置处的电磁场分布。 9[31EiT kB:6e7D|[ 通过OptiBPM,科研人员可以同时观察近场分布(包含幅度、相位等),检测辐射以及方向场(Guided Field)。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率,减小风险并降低整体研发产品成本。 `IN/1=]5 tgz 本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法,旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 C^2J< xd
}g1c 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 0@ccXFE *>"k/XUn$ 《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 Teo&V 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 `q":i>FP2 8y:c3jzP_ Ut|G.%1Vd% 目 录 $=) i{kGS@ 1 入门指南 4 o$disJ 1.1 OptiBPM安装及说明 4 "eRf3Q7w: 1.2 OptiBPM简介 5 1T96W :
1.3 光波导介绍 8 vQK*:IRKK 1.4 快速入门 8 /8](M5X]f 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 wX7|a/|@ 2.1 定义MMI耦合器材料 28 {[Sd[P 2.2 定义布局设置 29 x.J%
c[Q8 2.3 创建一个MMI耦合器 31 N i\*<:_ 2.4 插入input plane 35 DSb/+8KT 2.5 运行模拟 39 U TT 7a" 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 $;@LPE 3 创建一个单弯曲器件 44 b3$aPwv 3.1 定义一个单弯曲器件 44 e[`u: 3.2 定义布局设置 45 H#zsk*=QD 3.3 创建一个弧形波导 46 ~_|OGp_a 3.4 插入入射面 49 ^dc~hD 3.5 选择输出数据文件 53 "j(?fVx 3.6 运行模拟 54 D`|.% 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 mI;#Zq_j 4 创建一个MMI星形耦合器 60 Jng,:$sZ 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 tp4/c'w;)J 4.2 定义布局设置 61 0H<&*U_V 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 %(72+B70R 4.4 插入输入面 62 ^##tk 4.5 运行模拟 63 qhNY< 4.6 预览最大值 65 EUxkYl 4.7 绘制波导 69 7soiy
A 4.8 指定输出波导的路径 69 \(m_3 H 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 `/+%mKlC|[ 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 {OK+d#= 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 g8I=s7cnb 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ^7cZ9/3 5.1 定义波导材料 75 C9?R*2L> 5.2 定义布局设置 76 o'9K8q\1 5.3 创建波导 76 _9@D o6 5.4 修改输入平面 77 <M//zXa 5.5 指定波导的路径 78 2d%j6D 5.6 运行模拟 79 v\LcZt`} 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 )@%wj;>a 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 GoVB1) 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 )T4%}$( 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 mQVc ZV 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 fa~u< | |