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前 言 aOGoJCt
C /C Xg$%\ 随着时代的发展,人们对光网络带宽的需求越来越高,光通信网络也越来越复杂。各类光通信系统中,存在着许多的波导类元件,如分束器,耦合器,复用器,AWG等,这些元件在整个光通信系统中起着至关重要的作用。而此类光波导器件研发人员,可以使用OptiBPM来对相关的元器件进行模拟分析与设计,这可以大大降低时间成本和物料成本。 Z,2?TT|p pJ}U'*Z2 OptiBPM是基于光束传输算法(BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM)来模拟光通过任意波导介质(各向同性与各向异性)。并可使用合适的数值方法,如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI,来进行计算,计算过程中可以使用合适的边界条件,如TBC和PML边界条件,以完成整个波导结构的仿真和分析,获得任意位置处的电磁场分布。 8(Te^] v# 8|)!E`TKSV 通过OptiBPM,科研人员可以同时观察近场分布(包含幅度、相位等),检测辐射以及方向场(Guided Field)。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率,减小风险并降低整体研发产品成本。 \99'#]\_/E Ebs]]a>PO 本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法,旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 xjbI1qCfe 36(qe"s 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 2~f*o^%l S1^/W-yoc~ 《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 NzyEsZ]$ X,l7>>L{g 上海讯技光电科技有限公司 [k\VUg:P tqh)yr; ]rj~3du\ 0vfMJzk 售价:280元 ^UKY1Q. 有需要扫码加微信联系我,谢谢! 7QTS@o- ,= ApnNUgX 目 录 F]6G<6T[ 1 入门指南 4 P_0X+Tz 1.1 OptiBPM安装及说明 4 ^2$b8]q 1.2 OptiBPM简介 5 5}hQIO&^% 1.3 光波导介绍 8 4 N$Wpx 1.4 快速入门 8 ,c`6- 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 #Y7iJPO 2.1 定义MMI耦合器材料 28 ^2Cqy%x- 2.2 定义布局设置 29 e_ epuki 2.3 创建一个MMI耦合器 31 9)vU/fJ| 2.4 插入input plane 35 W)r|9G8T 2.5 运行模拟 39 seK;TQ3/7 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 }w35fG^ 3 创建一个单弯曲器件 44 jm<^WQ%Cc 3.1 定义一个单弯曲器件 44 i=n;rT 3.2 定义布局设置 45 PU.j(0 3.3 创建一个弧形波导 46 8/R$}b>< 3.4 插入入射面 49 3l~7 3.5 选择输出数据文件 53 }rmr0Bh 3.6 运行模拟 54 :!Q(v(M 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 Xk%eU>d 4 创建一个MMI星形耦合器 60 K\Q4u4DjbJ 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 W895@ 4.2 定义布局设置 61 P??P"^hU 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 #]c_2V 4.4 插入输入面 62 v2]N5 4.5 运行模拟 63 <(Ar[Rp 4.6 预览最大值 65 { /!ryOA65 4.7 绘制波导 69 t&43)TPb. 4.8 指定输出波导的路径 69 3t9+Y dNKU 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 tE-bHu370 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 o<48' >[ 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 uaP5(hUI 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 -:_3N2U=+ 5.1 定义波导材料 75 V_$<^z| 5.2 定义布局设置 76 bvB7d`wx 5.3 创建波导 76 <Ffru?o4j 5.4 修改输入平面 77 >?JUGXAi'{ 5.5 指定波导的路径 78 C3=0st$ 5.6 运行模拟 79 aj1g9y 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 X=?9-z]
QO 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 uYlyU~M:D 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 s7}-j2riq 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 9wfE^E1 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 |a7Kn/[`, 6.2 定义布局结构 89 ZGh6- / 6.3 绘制并定位波导 91 H'$H@Kn]- 6.4 生成布局脚本 95 @Zhd/=2[ 6.5 插入和编辑输入面 97 +}udIi3:l 6.6 运行模拟 98 eW<NDI&b 6.7 修改布局脚本 100 Zp{K_ec{ 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 &$T7eOiZ 7 应用预定义扩散过程 104 Xajt][ 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 I+Yq",{% 7.2 定义布局设置 106 _Ad63.Uq)) 7.3 设计波导 107 VPO~veQ 7.4 设置模拟参数 108 45-x$o 7.5 运行模拟 110 &QQ6F>'T 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 ODRy 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 $rQ7"w J 7.8 添加一个新的轮廓 111 \uo{I~Qd 7.9 创建上方的线性波导 112 Yevd h< 8 各向异性BPM 115 PL31(!`@d 8.1 定义材料 116 kene'
aDm 8.2 创建轮廓 117 "tJ[M 8.3 定义布局设置 118 Y>c+j 8.4 创建线性波导 120 +:aNgO#e8 8.5 设置模拟参数 121 mcQ
A' 8.6 预览介电常数分量 122 4k{xo~+%, 8.7 创建输入面 123 ^(T~ Q p 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 NuF?:L[
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 R $dNdd9m 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 /9SoVU8 9.2 定义布局设置 130 ^XYK
}J 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 Ke#Rkt 9.4 编辑输入平面 132 fO#nSB/
8 9.5 设置模拟参数 134 ?c"iV 9.6 运行模拟 135 lOb(XH9 10 电光调制器 138 7&jq = 10.1 定义电解质材料 139 !YO'u'4<aK 10.2 定义电极材料 140 "85)2*+ 10.3 定义轮廓 141 6e.l#
c!1} 10.4 绘制波导 144 'O2/PU2_ 10.5 绘制电极 147 %)d7iT~M 10.6 静电模拟 149 =?]S8cth 10.7 电光模拟 151 ZhRdml4U2 11 折射率(RI)扫描 155 Hd-g|'^K
11.1 定义材料和通道 155 m#_M"B.cm 11.2 定义布局设置 157 OM7AK
B=S 11.3 绘制线性波导 160 N?, 11.4 插入输入面 160 g%ys| 11.5 创建脚本 161 2*gB ~Jn4 11.6 运行模拟 163 PN J&{4wY 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 6h&t%T 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 h~._R6y 12.1 定义材料 165 h'vBWtMa 12.2 创建参考轮廓 166 3)e{{]6 12.3 定义布局设置 166 ;1_3E2E$ 12.4 用户自定义轮廓 167 [T[]U 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 :1"k`AG 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 Bz%wV- 13.1 定义材料 173 eQ[}ALIq 13.2 创建钛扩散轮廓 173 ;/ |tU
o$ 13.3 定义晶圆 174 tblduiN 13.4 创建器件 175 V4n;N 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 Ne3YhCC> 13.6 定义电极区域 178 )@tHS-Jf Ui1s]R 13.7 定义输入平面和模拟参数 182 y5^OD63s 13.8 运行模拟 182 Tgla_sMb 13.9 创建脚本 184 Jko=E
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 >-3>Rjo> 14.1 理论背景 186 hc9ON&L\> 14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 4}*.0'Hz 14.3 生成脚本数据 190 +.rOqkxJ 14.4 导出散射数据 193 L0{[L 14.5 创建臂 194 >xF&>SDC 14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 S$40nM 14.7 加载两个臂的文件 200 3=Uy t 14.8 在OptiSystem内完成布局 201 7&]|c?([4 14.9 连接元件 202 LU@1Gol 14.10 运行模拟 203 M*Q}^<E* 14.11 创建图以查看结果 204 PAC=LQn&
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