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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。 QSYKYgxC j}%C;;MPH 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。 jfR!M07| wuqB['3 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。 8(6mH'^y BYI13jMH+Y 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。
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#Yk ui*CA^ 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。 +P*,i$MV P^/e!%UgC 《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 dBL{Mbh2Z Ga"<qmLMc 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 =-uk7uZM b\"2O4K,) 目 录 wqn}t] 1 入门指南 4 KDAZG+u+ 1.1 OptiBPM安装及说明 4 m,]h7 xx 1.2 OptiBPM简介 5 Q0_|?]v 1.3 光波导介绍 8 K@=_&A! 1.4 快速入门 8 f,0oCBLPO 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 }~Y#N 2.1 定义MMI耦合器材料 28 'q*/P&x5 2.2 定义布局设置 29 ""F'Nzy 2.3 创建一个MMI耦合器 31 0V#eC 2.4 插入input plane 35 c:`&QDF 2.5 运行模拟 39 )Chx,pcx< 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 P-lE,X
3 创建一个单弯曲器件 44 z9*7fT 3.1 定义一个单弯曲器件 44 NB/ wJ3 F 3.2 定义布局设置 45 }qdGS<{ 3.3 创建一个弧形波导 46 R$40cW3` 3.4 插入入射面 49 L}U fd >* 3.5 选择输出数据文件 53 `ZAGseDd~ 3.6 运行模拟 54 FBK6{rLMc 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 @MGc_"b 4 创建一个MMI星形耦合器 60
XS"lR | 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 ZTSNM)f 4.2 定义布局设置 61 zFV?,"\r 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 `_&7-;)i*\ 4.4 插入输入面 62 ,`< [ej 4.5 运行模拟 63 A&QO]8 4.6 预览最大值 65 GCPSe A~cx 4.7 绘制波导 69 oBTRO0.s+ 4.8 指定输出波导的路径 69 6tmn1: 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 i(XqoR-x 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 \lpR+zaF 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 +-OqO3R 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 sHulaX{ 5.1 定义波导材料 75 {e8.E<f- 5.2 定义布局设置 76 8CKI9 5.3 创建波导 76 "# mr?h_ 5.4 修改输入平面 77 PYz^9Ud 6g 5.5 指定波导的路径 78 {__"Z< 5.6 运行模拟 79 '|i<?]U 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 7*r7Q' 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 YTpO4bX 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 J Covk1 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 "(rG5z3P 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 "+V.Yue`R 6.2 定义布局结构 89 pTlNJ!U> 6.3 绘制并定位波导 91 [MKL>\U 6.4 生成布局脚本 95 W[Ro) 6.5 插入和编辑输入面 97 <M|kOi 6.6 运行模拟 98 @9^ozgg 6.7 修改布局脚本 100 X4U$#uI{ 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 u%vq<|~- 7 应用预定义扩散过程 104 Q<V?rPAcx 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 e03q9( 7.2 定义布局设置 106 R1X{=ct 7.3 设计波导 107 Yvu!Q 7.4 设置模拟参数 108 U_HOfix 7.5 运行模拟 110 P'6eK? 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 Gt^Fj&^ 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 7"`%-a$7 7.8 添加一个新的轮廓 111 -%lA=pS{Fq 7.9 创建上方的线性波导 112 UmSy p\i 8 各向异性BPM 115
wBUn*L 8.1 定义材料 116 /}\EMP 8.2 创建轮廓 117 lXS.,#lp 8.3 定义布局设置 118 ch}t++`l] 8.4 创建线性波导 120 j ,'$i[F' 8.5 设置模拟参数 121 ee.#Vhz 8.6 预览介电常数分量 122 2n]Br 8.7 创建输入面 123 r9Wk7?w) 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 .>0j<|~
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 Wi
Mi0?$. 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 i5sNCt 9.2 定义布局设置 130 ) )q4Rh 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 "+iPeRF!hU 9.4 编辑输入平面 132 Pvq74?an` 9.5 设置模拟参数 134 B'OUT2cgB 9.6 运行模拟 135 90oG+T4 10 电光调制器 138 ndn)}Z!0h 10.1 定义电解质材料 139 8[Ssrk 10.2 定义电极材料 140 J2M[aibV 10.3 定义轮廓 141 VL5GX( 10.4 绘制波导 144 P".CZyI-i 10.5 绘制电极 147 v"VpE`z1# 10.6 静电模拟 149 [%M=nJ{8 10.7 电光模拟 151 nCZ&FNi{O~ 11 折射率(RI)扫描 155 ]Z?y\L*M- 11.1 定义材料和通道 155 YL_M=h>P 11.2 定义布局设置 157 ,iKL
68 11.3 绘制线性波导 160 #"J8]3\F 11.4 插入输入面 160 t'e1r&^:r~ 11.5 创建脚本 161 /gWaxR*m 11.6 运行模拟 163 ^Oy97Y 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 [&e|:1 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 q#RUL!WF7U 12.1 定义材料 165 1 !N+hf 12.2 创建参考轮廓 166 3mI(5~4A]? 12.3 定义布局设置 166 9K]Li\ 12.4 用户自定义轮廓 167 f;AQw_{ 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 Ah5`Cnv 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 ]}t6V]`Q 13.1 定义材料 173 wldv^n hM 13.2 创建钛扩散轮廓 173 y:t@X~ 13.3 定义晶圆 174 6'YT3= 13.4 创建器件 175 PE $sF]/ 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 or~2r8 13.6 定义电极区域 178 1>I4=mj 了解详情可以加我微信 0_F6t- a_jw4"Sb
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