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infotek 2024-12-03 14:32

光波导书籍《OptiBPM入门教程》

hRK/T7v  
前  言 vSi.txV2  
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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。 k +H3Bq  
=y0C1LD+  
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。 Sgp;@4`M  
k3) dEH1z  
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。 ?XA2&  
Ry%Mej:  
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。 xHz[t6;4;  
X pBj%e:  
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。 L{h%f4Du#  
%F-ZN^R  
《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 kPF9Z "l  
上海讯技光电科技有限公司
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M#As0~y  
目 录 UN]f"k&  
1 入门指南 4 p2DrEId  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 9983aFam  
1.2 OptiBPM简介 5 IE9 XU9Kd  
1.3 光波导介绍 8 "a8j"lPJ  
1.4 快速入门 8 6^%68N1k  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 =jX8.K4]  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 "CUty"R 8  
2.2 定义布局设置 29 5[* qi?w=  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 ,PWgH$+  
2.4 插入input plane 35 l zYnw)Pv  
2.5 运行模拟 39 :9$F'd\  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 1@QZnF5[  
3 创建一个单弯曲器件 44 V`bi&1?6\  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 FE2f'e  
3.2 定义布局设置 45 pXJpK@z  
3.3 创建一个弧形波导 46 h $L/<3oP6  
3.4 插入入射面 49 pO ml8SQf  
3.5 选择输出数据文件 53 YRh  B RE  
3.6 运行模拟 54 UG'9*(*  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 X&0 uI*r  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 ^!9~Nwn  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 j}~86JO+Cw  
4.2 定义布局设置 61 { T-'t/0e(  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 * v75O7l  
4.4 插入输入面 62 LAd\Tvms  
4.5 运行模拟 63 ZE2$I^DY-  
4.6 预览最大值 65 20Z8HwQi  
4.7 绘制波导 69 a^=-Mp  
4.8 指定输出波导的路径 69 '+$EhFwD  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 l)!n/x_ !  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 TW[_Ko86  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 /XhIx\40 l  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 /)4I|"}R0I  
5.1 定义波导材料 75 c2e tc8  
5.2 定义布局设置 76 ad:&$  
5.3 创建波导 76 k[HAkB \{  
5.4 修改输入平面 77 .8P.)%  
5.5 指定波导的路径 78 Er+nk`UR_  
5.6 运行模拟 79 `.x Fiyc  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 m<0&~rg   
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 #1c_evH  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 ,B0_MDA +  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 OujCb^Rm  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 {6~l$  
6.2 定义布局结构 89 D,g1<:<  
6.3 绘制并定位波导 91 OnK~3j  
6.4 生成布局脚本 95 #@"<:!?z  
6.5 插入和编辑输入面 97 o]p|-<I Q  
6.6 运行模拟 98 JXu$ew>q  
6.7 修改布局脚本 100 US%^#D q  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 ~R &;v3  
7 应用预定义扩散过程 104 qHP78&wUx  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 'ul~7h;n  
7.2 定义布局设置 106 -$WYj "  
7.3 设计波导 107 Nqrmp" ]  
7.4 设置模拟参数 108 x >^Si/t  
7.5 运行模拟 110 5<ux6,E1{  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 H8`(O"V  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 9M1d%jT  
7.8 添加一个新的轮廓 111 d\ ~QBr?  
7.9 创建上方的线性波导 112 W~p/,HcM  
8 各向异性BPM 115 H)>;/#!r-  
8.1 定义材料 116 yZ7,QsEsN  
8.2 创建轮廓 117 /Ne<V2AX  
8.3 定义布局设置 118 E Kz'&Gu  
8.4 创建线性波导 120 K"[AxB'F  
8.5 设置模拟参数 121 {FG|\nPw  
8.6 预览介电常数分量 122 K!]1oy'V  
8.7 创建输入面 123 6'RrQc=q  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ,$ ^C4I  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 rn=m\Gv e  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 '8T=~R6  
9.2 定义布局设置 130 bLd#xXl  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 LJ(1RK GCz  
9.4 编辑输入平面 132 hweaGL t0  
9.5 设置模拟参数 134 K a(J52  
9.6 运行模拟 135 $LLA,?;!  
10 电光调制器 138 *r$+&8V\n  
10.1 定义电解质材料 139 }LijnHH.  
10.2 定义电极材料 140 GKFq+]W  
10.3 定义轮廓 141 kr9g K~  
10.4 绘制波导 144 =T7A]U]  
10.5 绘制电极 147 zKsz*xv6b  
10.6 静电模拟 149 *mMEl]+  
10.7 电光模拟 151 o,!T2&}  
11 折射率(RI)扫描 155 Z+StB15  
11.1 定义材料和通道 155 pIKSs<IP  
11.2 定义布局设置 157 #zR bx  
11.3 绘制线性波导 160 DmBS0NyR7Y  
11.4 插入输入面 160  aKd+CO:  
11.5 创建脚本 161 Y"6w,_'m  
11.6 运行模拟 163 ,s_T pq  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 Zb134b'  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 x $zKzfHW  
12.1 定义材料 165 L:k9# 6  
12.2 创建参考轮廓 166 F1Hh7 F  
12.3 定义布局设置 166 Kmdlf,[3d  
12.4 用户自定义轮廓 167 vQa'S-@u  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 bug Ot7  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 VT.;:Q  
13.1 定义材料 173 AT\qiznvP  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 W.1As{  
13.3 定义晶圆 174 ~(@ E`s&{  
13.4 创建器件 175 &V<W>Y>|l*  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 6Kj'Zy VL  
13.6 定义电极区域 178 Cua%1]"4w  
brZ sA Q+k  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 [M%9_CfZOy  
13.8 运行模拟 182 JMS(9>+TA  
13.9 创建脚本 184 "sKa`WN}  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 #%FN>v3e  
14.1 理论背景 186 V`-vR2(  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 & BvZF  
14.3 生成脚本数据 190 ~6 I)|^Z  
14.4 导出散射数据 193 @Kgl%[NmX  
14.5 创建臂 194 P@]8pIB0d^  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 @y/wEBb  
14.7 加载两个臂的文件 200 " sgjWo6  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 ;=< ^0hxer  
14.9 连接元件 202 wO>L#"X^v  
14.10 运行模拟 203 P\&! ]  
14.11 创建图以查看结果 204
Z^9/v  
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