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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。 BC^WPr f>o@Y]/l 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。 i*3_ivc) G{<wXxq% 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。 =0A{z#6 mdwY48b 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。 tSjK=1"} %rYt; 7B 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。 }v?{npEOt+ 5:6mptn> 《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 K%;O$
> QH;aJ(>$ VYO O8MQI
V6c?aZ,O 目 录 {.ph)8 1 入门指南 4 drH!?0Dpg 1.1 OptiBPM安装及说明 4 6eb5 q/ 1.2 OptiBPM简介 5 BJvVZl2h 1.3 光波导介绍 8 .Xr_BJ _ 1.4 快速入门 8 ;9rQN3J$gn 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 2-
)Ml* 2.1 定义MMI耦合器材料 28 7+0hIKrFC 2.2 定义布局设置 29 g
wk\[I`; 2.3 创建一个MMI耦合器 31 0GB6.Ggft 2.4 插入input plane 35 8<P.>u 2.5 运行模拟 39 :]x)lP(3E 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 pz(clTOD: 3 创建一个单弯曲器件 44 b{sFN! 3.1 定义一个单弯曲器件 44 o)NWsUXf 3.2 定义布局设置 45 lps 3.3 创建一个弧形波导 46 ,5q^/h 3.4 插入入射面 49 x9uA@$l^| 3.5 选择输出数据文件 53 MtS$ovg? 3.6 运行模拟 54 ]O 2_&cs 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 *H;&hq 4 创建一个MMI星形耦合器 60 E-r/$&D5mP 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 xx%WIY:} 4.2 定义布局设置 61 ;$Wa=wHb 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 s4w<X}O_ 4.4 插入输入面 62 thOCzGJ$ 4.5 运行模拟 63 'oo]oeJ- 4.6 预览最大值 65 JjM^\LwKkL 4.7 绘制波导 69 GU!|J71z 4.8 指定输出波导的路径 69 n32?GRp 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 ]TGJ|X 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 }L@YLnc% 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 A:N!H_x 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 UF}fmDi 5.1 定义波导材料 75 <F&S 5.2 定义布局设置 76 A1i-QG/6 5.3 创建波导 76 j J9| 5.4 修改输入平面 77 |>VHV} 4)< 5.5 指定波导的路径 78 =uD2j9!"7 5.6 运行模拟 79 -5.>9+W8I 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 |GIT{_JE 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 LV`- eW 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 t#kmtJC 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 3n
X7$$X 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 a29mVmi > 6.2 定义布局结构 89 guBOR0x` 6.3 绘制并定位波导 91 fE7Kv_N-% 6.4 生成布局脚本 95 Yzd-1Jvk 6.5 插入和编辑输入面 97 !zD| @sX{ 6.6 运行模拟 98 N#|c2n+ 6.7 修改布局脚本 100 IN_GL18^MV 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 1`b?nX 7 应用预定义扩散过程 104 wp$SO^?- 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 u K 8r 7.2 定义布局设置 106 ^ 3Vjmv 7.3 设计波导 107 WMrK8e' 7.4 设置模拟参数 108 =_=jXWOQv 7.5 运行模拟 110 WpRi+NC}ln 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 KPKby?qQ^ 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 !iITX,'8 7.8 添加一个新的轮廓 111 (Iu5QLE 7.9 创建上方的线性波导 112
c,x2 8 各向异性BPM 115 Jg^tr>I~ 8.1 定义材料 116 8iq~ha$]| 8.2 创建轮廓 117 ?jy^WF` 8.3 定义布局设置 118 h%#@Xd>. 8.4 创建线性波导 120 ^1}}-9q 8.5 设置模拟参数 121 ,v(G2`Z 8.6 预览介电常数分量 122 ?zxKk(J 8.7 创建输入面 123 0p![&O 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 M=@U]1n*c 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 yv,9 0+k 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 >pz/wTOi 9.2 定义布局设置 130 ;sb0,2YyP 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 lkBab$S) 9.4 编辑输入平面 132 v^JyVf> 9.5 设置模拟参数 134 >KC*xa" 9.6 运行模拟 135 h1J-AfV 10 电光调制器 138
,8@@r7 10.1 定义电解质材料 139 #kk_iS>8 10.2 定义电极材料 140 BYP,}yzA 10.3 定义轮廓 141 *9*6n\~aI 10.4 绘制波导 144 @zSoPDYv, 10.5 绘制电极 147 LKztGfy 10.6 静电模拟 149
Ws}u4t 10.7 电光模拟 151 DH@*Oz- 11 折射率(RI)扫描 155 R>#T{<<L 11.1 定义材料和通道 155 (]'4_~e 11.2 定义布局设置 157 v||8Q\d 11.3 绘制线性波导 160 j @sd x)1+ 11.4 插入输入面 160 IN),Lu0K 11.5 创建脚本 161 kVZ>Dc2M 11.6 运行模拟 163 B
+_D*a 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ^i#F+Q`1 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 KG)Y{-Ao 12.1 定义材料 165 oQFpIX;\m 12.2 创建参考轮廓 166 j =[Td 12.3 定义布局设置 166 4LKOBiEM 12.4 用户自定义轮廓 167 RVX-3FvP 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 dAohj
QH: 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 N!^U{;X7/ 13.1 定义材料 173 .#EmE'IP* 13.2 创建钛扩散轮廓 173 Qq^>7OU>Co 13.3 定义晶圆 174 866n{lyL 13.4 创建器件 175 M {_`X 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 :!J!l u 13.6 定义电极区域 178 e>y"V;Mj 更多目录详情请加微信联系 rEz=\yY^j' Bu*ge~
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