光波导书籍《OptiBPM入门教程》

fEyc3K'5V   前  言 v(jZ[{x@   :Ui'x8yt   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。 Lez]{%+.`[   #)KQ-x,   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。 >9Y0 t^Fl    0LU  w   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。 U }}E E~W   ? ~_h3bHH   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。 T@N)BfkB   FzFP 0   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。 hB]<li)"C   .[o?qCsw   《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 t~]tw   上海讯技光电科技有限公司 -/6Ms%O   sH)40QmO{   QPsvc6ds   目 录 BUEV+SZ4   1 入门指南 4 y@]:7   1.1 OptiBPM安装及说明 4 6J\A%i   1.2 OptiBPM简介 5 \YF'qWB   1.3 光波导介绍 8 ]B -3Lh   1.4 快速入门 8 T4"*w   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 0J9Ub    2.1 定义MMI耦合器材料 28 to'O;f">n   2.2 定义布局设置 29 +0n,>eDjg^   2.3 创建一个MMI耦合器 31 dv\aP   2.4 插入input plane 35 `[.4SIah   2.5 运行模拟 39 xy<)zKp   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 K9euNa   3 创建一个单弯曲器件 44 -gLU>I7wV   3.1 定义一个单弯曲器件 44 VaylbYUCT/   3.2 定义布局设置 45 ]Y6y ]u   3.3 创建一个弧形波导 46 7 [?]DyOf   3.4 插入入射面 49 5!^?H"#c   3.5 选择输出数据文件 53 v@]\ P<E   3.6 运行模拟 54 Ezw<   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 (C8r^m|A   4 创建一个MMI星形耦合器 60 YH$whJ`W0   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 @RVj~J.A   4.2 定义布局设置 61 >U'gQS?\]   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 jD'$nKpg   4.4 插入输入面 62 uze5u\   4.5 运行模拟 63 ;"DI)hdz   4.6 预览最大值 65 *6P)HU@   4.7 绘制波导 69 H}&4#CQ'!   4.8 指定输出波导的路径 69 RB/;qdqR   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 3!KEk?I]   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 1jQlwT(:   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 yM*<BV   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 \dc*!Es   5.1 定义波导材料 75 ^Dw18gqr=@   5.2 定义布局设置 76 _8nT$!\\   5.3 创建波导 76 E,:E u<   5.4 修改输入平面 77 u}IQ)Ma   5.5 指定波导的路径 78 Z%O>|ozpq   5.6 运行模拟 79 RkXW(T`   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 \{M/Do:   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 @c#M^:9Dc   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 e`D?x1-   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 :s'hXo   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 *f( e`3E   6.2 定义布局结构 89 ?>o|H-R~5Z   6.3 绘制并定位波导 91 kv'gs+,e   6.4 生成布局脚本 95 Cu+u'&U!   6.5 插入和编辑输入面 97 Luu.p<    6.6 运行模拟 98 :yC|Q)   6.7 修改布局脚本 100 07tSXl5!   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 0}y-DCuQ   7 应用预定义扩散过程 104 )MJy   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 /A~+32B   7.2 定义布局设置 106 h|t\rV^   7.3 设计波导 107 /N82h`\n   7.4 设置模拟参数 108 fE/|U|5L[   7.5 运行模拟 110 eMV@er|   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 @&M$oI$4*   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 1$ G'Kg/   7.8 添加一个新的轮廓 111 G`r*)pdm   7.9 创建上方的线性波导 112 uA2-&smw   8 各向异性BPM 115 %R[X_ n=   8.1 定义材料 116 /Jci1o   8.2 创建轮廓 117 CHRO9   8.3 定义布局设置 118 bZsg7[: C   8.4 创建线性波导 120 [O"8Tzr   8.5 设置模拟参数 121 <FFaaGiE>   8.6 预览介电常数分量 122 =c(3EI'w   8.7 创建输入面 123 GcYT<pwN6   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 #[{xEVf   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 vs~lyM/   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 l]o)KM<   9.2 定义布局设置 130 wam-=3W   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 znl_~:.4]X   9.4 编辑输入平面 132 CD+2 w cy   9.5 设置模拟参数 134 `Gp!Y   9.6 运行模拟 135 15^5yRXC   10 电光调制器 138 I!1nB\l   10.1 定义电解质材料 139 *PV v=SU   10.2 定义电极材料 140 vz_ZXy9Z   10.3 定义轮廓 141 hMiuv_EO!   10.4 绘制波导 144 :'LG%E:b   10.5 绘制电极 147 \7Fkeo+   10.6 静电模拟 149 >av.pJ(>   10.7 电光模拟 151 /Aq):T T   11 折射率(RI)扫描 155 ?hQ,'M2   11.1 定义材料和通道 155 GxIw4m9   11.2 定义布局设置 157 TGJ\f   11.3 绘制线性波导 160 @.fyOyOC   11.4 插入输入面 160 Qb;5:U/x   11.5 创建脚本 161 MYb^ILz H3   11.6 运行模拟 163 HBFuA.",   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 4{r_EV[(   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 a~-^$Fzgy   12.1 定义材料 165 I2wT]L UV   12.2 创建参考轮廓 166 !F|iL   12.3 定义布局设置 166 CF`fn6   12.4 用户自定义轮廓 167 wCb%{iowH   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 7o4 vf~   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 K{&b "Ba1   13.1 定义材料 173 ^:RDu q   13.2 创建钛扩散轮廓 173 '0xJp|[xVP   13.3 定义晶圆 174 Mwdw7MZ"S   13.4 创建器件 175 9$xEktfV   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 j8G>0f)   13.6 定义电极区域 178 DjT ekn   ]PnE%   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 JqdNO:8   13.8 运行模拟 182 E5%ae (M^   13.9 创建脚本 184 L^`oJ9k!   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 adJoT-8P6   14.1 理论背景 186 79^on8k}   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 e<p_u)m   14.3 生成脚本数据 190 !!c.cv'   14.4 导出散射数据 193 [\ JZpF   14.5 创建臂 194 YJ5;a\QxN   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 o^Y'e+T"   14.7 加载两个臂的文件 200 T_}\   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 L?^C\g6u]   14.9 连接元件 202 Q#bFW?>y,   14.10 运行模拟 203 V#TA%>   14.11 创建图以查看结果 204 _e_]$G/TM

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