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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。 !o.g2 Hy `r}+ 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。 ^
1J;SO| W
B!$qie\ 通过OptiBPM,科研人员可以同时观察近场分布(包含幅度、相位等),检测辐射以及方向场(Guided Field)。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率,减小风险并降低整体研发产品成本。 :\bttPw5 @{nT4{ 本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法,旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 mB1)! ikxSWO_Y= 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 Ab(bvS8r$ =vK (-h 《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 X,OxvmDm Yb?#vp I ?v")Z0 ~
#);
6+v 目 录 ,U7hzBj8k 1 入门指南 4 AVcZ.+? 1.1 OptiBPM安装及说明 4 st+Kz uK 1.2 OptiBPM简介 5 :ZzG5[o3 1.3 光波导介绍 8 d9^=#ot 1.4 快速入门 8 GB
!3Z 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 bu hxC5i% 2.1 定义MMI耦合器材料 28 7P \sn< 2.2 定义布局设置 29 Yb6\+}th 2.3 创建一个MMI耦合器 31 _n_i*p
'2 2.4 插入input plane 35 ';lO[B 2.5 运行模拟 39 5o72X k 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 []Fy[G.)H 3 创建一个单弯曲器件 44 snK9']WXo 3.1 定义一个单弯曲器件 44 I+<; Dsp 3.2 定义布局设置 45 S`l CynGH 3.3 创建一个弧形波导 46 -#i%4[v 3.4 插入入射面 49 -~-2 g 3.5 选择输出数据文件 53 ,2cw9?< 3.6 运行模拟 54 .6'T;SoK> 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 @+2Zt% 4 创建一个MMI星形耦合器 60 ZHF@k'vm/9 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 Mr1pRIYMd 4.2 定义布局设置 61 6@$[x* V 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 9rid98~d 4.4 插入输入面 62 WkO . 4.5 运行模拟 63 \agC Q& 4.6 预览最大值 65 cbteNA!> 4.7 绘制波导 69 ::5-UxGL<2 4.8 指定输出波导的路径 69 L*l( ~t)vF 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 {otvJ|'N 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 $_ NaxV 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 [Dt\E4 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 @%TQ/L^| 5.1 定义波导材料 75 \vT8
)\ 5.2 定义布局设置 76 qJK^i.e 5.3 创建波导 76 +|0 m6)J] 5.4 修改输入平面 77 T8\,2UWsj2 5.5 指定波导的路径 78 :#L B}=HQ 5.6 运行模拟 79
h43k
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 4 '+)9&g 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 J)-owu; 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 Z/I!\ 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 U-k;kmaj 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 B8nXWi 6.2 定义布局结构 89 f>'7~69 6.3 绘制并定位波导 91 "2h#inS 6.4 生成布局脚本 95 2KG j !w 6.5 插入和编辑输入面 97 ZD<,h`
lZ 6.6 运行模拟 98 a=J?[qrx 6.7 修改布局脚本 100 _x
\Ll?, 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 SB;Wa% 7 应用预定义扩散过程 104 .d fTv/n 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 #[si.rv-> 7.2 定义布局设置 106 a}
/Vu" 7.3 设计波导 107 *p-Fn$7\n 7.4 设置模拟参数 108 [X
I5Bu ~ 7.5 运行模拟 110 m<yA]
';s 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 s=$ 7lYX 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 p"JSYF
9] 7.8 添加一个新的轮廓 111 eS"gHldz 7.9 创建上方的线性波导 112 OBZ |W**N" 8 各向异性BPM 115 GGBe/X 8.1 定义材料 116 Zu$f[U)X 8.2 创建轮廓 117 Dux`BKl 8.3 定义布局设置 118 ]`NbNr]K 8.4 创建线性波导 120 f4_\F/ 8.5 设置模拟参数 121 _(jE](, 8.6 预览介电常数分量 122 aw 7f$Fqk 8.7 创建输入面 123 BOWTH{KR<< 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 d;=,/a 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 vBpg6
fX 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 ELPJ}moWZ 9.2 定义布局设置 130 cU>&E*wD 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 7^; OjO@8 9.4 编辑输入平面 132 bDkE*4SRX 9.5 设置模拟参数 134 ZChY:I$< 9.6 运行模拟 135 `8-aHPF- 10 电光调制器 138 5B2,=?+o 10.1 定义电解质材料 139 W(8g3 10.2 定义电极材料 140 h<M7[p= 10.3 定义轮廓 141 Lr^xp,_ n 10.4 绘制波导 144 t2:c@) 10.5 绘制电极 147 W
wE)XE 10.6 静电模拟 149 Mz^s^aJEE 10.7 电光模拟 151 Po_OQJ:bd 11 折射率(RI)扫描 155 b[k 1)R" 11.1 定义材料和通道 155 @r43F$bcqo 11.2 定义布局设置 157 hK"=~\, 11.3 绘制线性波导 160 @}Ixr{t 11.4 插入输入面 160 ^ZlV1G;/W@ 11.5 创建脚本 161 9e&#;6l 11.6 运行模拟 163 b>z.d- 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 zJ:r0Bt 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 85fDuJ9$Z" 12.1 定义材料 165 #R8l"]fxr? 12.2 创建参考轮廓 166 ^;3rdBprm 12.3 定义布局设置 166 Tc(R-Wi 12.4 用户自定义轮廓 167 vw]nqS~N 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 D5>~'N3b 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 <f6PULm 13.1 定义材料 173 tb{{oxa,k 13.2 创建钛扩散轮廓 173 _pGviGR 13.3 定义晶圆 174 }ELCnN 13.4 创建器件 175 |BkY"F7m9 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ?>8zU;Aj 13.6 定义电极区域 178 %MJ7u} 更多目录详情请加微信联系 !S!03| EM*OrUe
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