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前 言 ,*dzJT$k a'uU,Eb}#w 随着时代的发展,人们对光网络带宽的需求越来越高,光通信网络也越来越复杂。各类光通信系统中,存在着许多的波导类元件,如分束器,耦合器,复用器,AWG等,这些元件在整个光通信系统中起着至关重要的作用。而此类光波导器件研发人员,可以使用OptiBPM来对相关的元器件进行模拟分析与设计,这可以大大降低时间成本和物料成本。 7$
d}!S ^;zWWg/d 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。 yLW/ -%I#u e&2wdH& 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。 ymtd>P" \83sSw 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。 1i
u =Y PPa^o8jd
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。 Z v4<b O-j$vzHpdY 《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 l)Zs-V!M^\ ]M3#3Ha" 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 W<NmsG})_g \X&
C4# 目 录 O6iCZ 1 入门指南 4 YdI0E 1.1 OptiBPM安装及说明 4 khAqYu") 1.2 OptiBPM简介 5 8%[HYgd5) 1.3 光波导介绍 8 _UkmYZ/ 1.4 快速入门 8 gLIT;BK 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 Sj)}qM-y# 2.1 定义MMI耦合器材料 28 cOkgoL" 4 2.2 定义布局设置 29 =Y9\DeIZ 2.3 创建一个MMI耦合器 31 YUscz!rM 2.4 插入input plane 35 H] k'?; 2.5 运行模拟 39 ^Dr.DWi{$ 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 Pl+xH%U+? 3 创建一个单弯曲器件 44 )NT5yF,m 3.1 定义一个单弯曲器件 44 4:mCXP,x 3.2 定义布局设置 45 <y)E>Fl 3.3 创建一个弧形波导 46 ;;V\"7q' 3.4 插入入射面 49 47UO*oLS 3.5 选择输出数据文件 53 +a|/l 3.6 运行模拟 54 6;oe=Q:Q 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 W
f@t4(i 4 创建一个MMI星形耦合器 60 YQgNv` l} 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 c8A`<-\MfB 4.2 定义布局设置 61 N[Sb#w`[/ 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 LdTdQ,s< 4.4 插入输入面 62 Cd]/ 4.5 运行模拟 63 1;&;5 4.6 预览最大值 65 ^0tw%6: 4.7 绘制波导 69 :\yc*OtX 4.8 指定输出波导的路径 69 'iUg[{'+ 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 7=P^_LcU 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 I^3:YVR& 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 61_f3S(u 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 xx8U$,Ng 5.1 定义波导材料 75 UG2w 1xqHw 5.2 定义布局设置 76 N4UM82N 5.3 创建波导 76 $-vo}k%M 5.4 修改输入平面 77 C!%:o/ 5.5 指定波导的路径 78 ?KWj}|% 5.6 运行模拟 79 }$gmK 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 *t9eZ!_f? 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 &L4
q10-N 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 Zzj0\?Ul 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 'Qn~H[$/p 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 UQT'6* ! 6.2 定义布局结构 89 uDayBaR 6.3 绘制并定位波导 91 Kt/)pc 6.4 生成布局脚本 95 +MUwP(U=w 6.5 插入和编辑输入面 97 nr2r8u9r 6.6 运行模拟 98 @CQb[!9C 6.7 修改布局脚本 100 =%qEf
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 <I=$ry6 8 7 应用预定义扩散过程 104
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