光波导书籍《OptiBPM入门教程》

5KW n>n   前  言 Ll`nO;h   hmI> 7@&   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。 dZAb':   RggO|s+0;   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。 .8XkB<[wb   @1V?94T1   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。 LG=_>:~t>   5yf`3vV|3@   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。 \7Fp@ .S3   lN7YU-ygz   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。 \j0016;   E#\'$@8j   《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 O>IG7Ujl   上海讯技光电科技有限公司 6G:7r [   ZSn6JV'g   e*39/B0S   目 录 1r<'&f5   1 入门指南 4 R".*dC,0'B   1.1 OptiBPM安装及说明 4 L7N>p4h]Xj   1.2 OptiBPM简介 5 )SfM`W)Y   1.3 光波导介绍 8 rrl{3 ?   1.4 快速入门 8 q]v{o8:U   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 :-j/Y'H_   2.1 定义MMI耦合器材料 28 qR^+K@*|   2.2 定义布局设置 29 u9{Z*w3L7   2.3 创建一个MMI耦合器 31 "SpsSQ   2.4 插入input plane 35 sX(rJLbD   2.5 运行模拟 39 '3B7F5uLx"   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 oMKGM@V   3 创建一个单弯曲器件 44 g?>    3.1 定义一个单弯曲器件 44 :D:J_{HJ   3.2 定义布局设置 45 p9eTrFDy?   3.3 创建一个弧形波导 46 /re0"!0y   3.4 插入入射面 49 6^TWY[z2%   3.5 选择输出数据文件 53 sfC/Q"Zs   3.6 运行模拟 54 ]u%Y8kBe   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 'L2[^iF9   4 创建一个MMI星形耦合器 60 ||#+ ^p7G   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 M"8?XD%   4.2 定义布局设置 61 t=n @<1d   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 /[|A(,N}{   4.4 插入输入面 62 /%P,y+<}iG   4.5 运行模拟 63 V/J-zH&   4.6 预览最大值 65 e_llW(*l8^   4.7 绘制波导 69 +\Je B/F   4.8 指定输出波导的路径 69 HCaEETk5   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 *4g:V;L   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 IKnXtydeI}   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 l6T5]$   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ,sn 9&E   5.1 定义波导材料 75 SOvo%L@   5.2 定义布局设置 76 $WbfRyXi7'   5.3 创建波导 76 a7e.Z9k!   5.4 修改输入平面 77 Ki%RSW(_`   5.5 指定波导的路径 78 YF13&E2`\   5.6 运行模拟 79 hJ(S]1B~G   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 &DWSu`z   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 z_87;y;=   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 0y=lf+xA*   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 z?(QM:   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 um$L;-2:   6.2 定义布局结构 89 fUB+9G(Bx   6.3 绘制并定位波导 91 {Pe+d3Eoo   6.4 生成布局脚本 95 trL8oZ6   6.5 插入和编辑输入面 97 h\*I*I8C   6.6 运行模拟 98 2%@<A   6.7 修改布局脚本 100 nPjN\Es6   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 #mc6;TRZO   7 应用预定义扩散过程 104 sT>l ?L   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 uG4Q\,R   7.2 定义布局设置 106  t/a   7.3 设计波导 107 J\\o#-H   7.4 设置模拟参数 108 ^vo]bq7   7.5 运行模拟 110 B@,#,-=   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 4|KtsAVp{   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 # |,c3$   7.8 添加一个新的轮廓 111 "@@Z{   7.9 创建上方的线性波导 112 d7v _>   8 各向异性BPM 115 =kn-F T   8.1 定义材料 116 T :X A   8.2 创建轮廓 117 79>_aD9   8.3 定义布局设置 118 p}h9>R   8.4 创建线性波导 120 )5ISkbsxD   8.5 设置模拟参数 121 jUy$aGX   8.6 预览介电常数分量 122 [2nP r^   8.7 创建输入面 123 ;Y`k-R:E6A   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 #l_hiD`;r   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 u$mp%d8   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 r r(UE   9.2 定义布局设置 130 ]o*-|[^?   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 w&LL-~KI+   9.4 编辑输入平面 132 M}`G}*   9.5 设置模拟参数 134 NU!B|l   9.6 运行模拟 135 ]nQ(|$rW   10 电光调制器 138 <k-hRs2d   10.1 定义电解质材料 139 ri1:q.:I]   10.2 定义电极材料 140  ~bLhI   10.3 定义轮廓 141 gR8vF   10.4 绘制波导 144 *\F,?yU   10.5 绘制电极 147 M7SVD[7~HM   10.6 静电模拟 149 `i3fC&?C   10.7 电光模拟 151 5gY9D!;:0D   11 折射率(RI)扫描 155 F[==vte|   11.1 定义材料和通道 155 "QCViR   11.2 定义布局设置 157 Bhw|!Y&%   11.3 绘制线性波导 160 O_y?53X   11.4 插入输入面 160 bGa"r   11.5 创建脚本 161 #BX^"J{~   11.6 运行模拟 163 i{6wns?KMj   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 XGMO~8 3   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 ~QE-$;   12.1 定义材料 165 Z1M{5E   12.2 创建参考轮廓 166 =E' .T0v   12.3 定义布局设置 166 {Aq:Kh`&   12.4 用户自定义轮廓 167 jd?NN:7   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 6*= 7ifS   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 -87]$ ax   13.1 定义材料 173 y`.m'n7>P   13.2 创建钛扩散轮廓 173 n ^_B0Rkv   13.3 定义晶圆 174 ?u_O(eg   13.4 创建器件 175 gPg2Ve0Qy   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 $|r p5D6   13.6 定义电极区域 178 Gu@Znh-D   #[ch?K   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 f3HleA&&   13.8 运行模拟 182 LjMhPzCp   13.9 创建脚本 184 "N*i! h   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 Hnc<)_DF   14.1 理论背景 186 j\.\ePmk]   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 B5fF\N^   14.3 生成脚本数据 190 6$6Qk !%   14.4 导出散射数据 193 1# X *kF   14.5 创建臂 194 F5FzT^   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 R SqO$~   14.7 加载两个臂的文件 200 :T#"bY   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 It3.   14.9 连接元件 202 caC(KK#<   14.10 运行模拟 203 %H'*7u2   14.11 创建图以查看结果 204 [p[C45d=<

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