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前 言 8nsZ+,@+[ BkV(81"C 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。 >fbo
r'| x
^[F]YU 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。 ~v\hIm3=m Rn;VP:H M 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。 Vrg3{@$ 1 KB7yG-#6 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。 \n;g2/VjO 'z-D%sCA 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。 Efvq?cG& hb<k]-'! 《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 R=Ymo.zs6 obYn&\6 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月
A!4VjE> &N9IcNP 目 录 m r2S! 1 入门指南 4 .?Auh2nr 1.1 OptiBPM安装及说明 4 \=Nm5: 1.2 OptiBPM简介 5 n.I2$._(b 1.3 光波导介绍 8 -nGwuEngP 1.4 快速入门 8 Q ]0r:i=
. 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 /4-}k 2.1 定义MMI耦合器材料 28 yXrd2?Rq@ 2.2 定义布局设置 29 hbH#Co~o4# 2.3 创建一个MMI耦合器 31 {( dP 2.4 插入input plane 35 .OV-`TNWj 2.5 运行模拟 39 5pmQp}}R 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 7O9n!aJ 3 创建一个单弯曲器件 44 dEG ]riO 3.1 定义一个单弯曲器件 44 C
rfRLsN] 3.2 定义布局设置 45 L&'l3| 3.3 创建一个弧形波导 46 M=6G:HHY 3.4 插入入射面 49 fzyzuS$ 3.5 选择输出数据文件 53 ]\`w1'* 3.6 运行模拟 54 EP(Eq 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 F0&O/-w&u 4 创建一个MMI星形耦合器 60 *k4+ioFnKE 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 !%V*UR9 4.2 定义布局设置 61 6: GN(R$0 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ~hzEKvs 4.4 插入输入面 62 wcl!S { 4.5 运行模拟 63 h&P
{p _Y 4.6 预览最大值 65 &8afl"_~ 4.7 绘制波导 69 ozuIwzi7N 4.8 指定输出波导的路径 69 "5h_8k~sQ 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 +xq=<jy 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 U&s(1~e\ 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 El+Ft.7 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 P|8e%P 5.1 定义波导材料 75 l<Lz{)OR 5.2 定义布局设置 76 5Fh8*8u6hL 5.3 创建波导 76 2$3kKY6$e 5.4 修改输入平面 77 =nw0# ' 5.5 指定波导的路径 78 GeVc\$K- 5.6 运行模拟 79 pKnIQa[c 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 x.o3iN[= 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 7G2vYKC' 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 [*tU}9 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 mgxz1d 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 "!^c 6.2 定义布局结构 89 [m
%W:Ez 6.3 绘制并定位波导 91 ,;c{9H 6.4 生成布局脚本 95 (c< |