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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。 J`'wprSBb Xf6\{ 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&ND864v pT<}n 9yB5 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。 YF$nL( _%@ri]u{ov 本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法,旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 m
?#WQf (X/dP ~ 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 P;V5f8r? 8dlhL8# 《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 r 3FUddF' uGY(` Z_(P^/
(Y~gItej 目 录 I*EHZctH 1 入门指南 4 3FsX3K,_X 1.1 OptiBPM安装及说明 4 !n`Y^ 1.2 OptiBPM简介 5 /|WBk} 1.3 光波导介绍 8 ~yu\vqN 1.4 快速入门 8 2B[I-
K s 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 0NMmN_Lr 2.1 定义MMI耦合器材料 28 g93Hl& 2.2 定义布局设置 29 I'c
rH/z9 2.3 创建一个MMI耦合器 31 O`TM} 2.4 插入input plane 35 `2a7y]? 2.5 运行模拟 39 @,;VMO 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 "W@>lf?" 3 创建一个单弯曲器件 44 k*|WI$ 3.1 定义一个单弯曲器件 44 KA{JSi 3.2 定义布局设置 45 UhbGU G 3.3 创建一个弧形波导 46 wvPS0] 3.4 插入入射面 49 NU(YllPB 3.5 选择输出数据文件 53 bq"dKN` 3.6 运行模拟 54 w'&QNm> 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 Fm`c 4 创建一个MMI星形耦合器 60 (3QG 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 Lem:zXj 4.2 定义布局设置 61 !"bU|a 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 <>R\lPI2 4.4 插入输入面 62 0/fA>%& 4.5 运行模拟 63 q4]Qvf> 4.6 预览最大值 65 M&5De{LS} 4.7 绘制波导 69 j!/=w q 4.8 指定输出波导的路径 69 }HxC~J" 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 pg/SYEvsV 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 P|rreSv* 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 { v#wU 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 -jcgxQH53 5.1 定义波导材料 75 f!13Ob<8r 5.2 定义布局设置 76 U
IHe^ ?R 5.3 创建波导 76 #iAw/a0& 5.4 修改输入平面 77 :0vKt 6>Sp 5.5 指定波导的路径 78 iE* Y@E5x0 5.6 运行模拟 79 N&]_U%#Q 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 f_;6uCCO 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 ITf4PxF 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 O%m>4OdH 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 xAu&O\V 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88
k'PN fx\K 6.2 定义布局结构 89 6&[rATU+ 6.3 绘制并定位波导 91 >/9on. 6.4 生成布局脚本 95 U%l<48@8 6.5 插入和编辑输入面 97 %d2\4{{S 6.6 运行模拟 98 gbjql+Mx+ 6.7 修改布局脚本 100 \ 3FOI 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 }=
(|3\v 7 应用预定义扩散过程 104 Mo0pN\A}h 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 'WcP+4c 7.2 定义布局设置 106 )|IMhB+4 7.3 设计波导 107 \) vI- 7.4 设置模拟参数 108 }<mK79m 7.5 运行模拟 110 {/q4W; D 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 CkEbSa<)hK 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 6
u}c543 7.8 添加一个新的轮廓 111 xv~EwT) 7.9 创建上方的线性波导 112 7R=A]@ 8 各向异性BPM 115 TmUN@h 8.1 定义材料 116 1LonYAHF
8.2 创建轮廓 117 S*S@a4lV7 8.3 定义布局设置 118 r"x/,!_E 8.4 创建线性波导 120 TUM7(-,9 8.5 设置模拟参数 121 ["SD' 8.6 预览介电常数分量 122 N2\{h(*u 8.7 创建输入面 123 |5#iPw_wMY 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ]_y0wLq 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 TY]-L1$ 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 OE5JA8/H 9.2 定义布局设置 130 )=6o, 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 qN(,8P\90 9.4 编辑输入平面 132 @Xl/<S& 9.5 设置模拟参数 134 kqt.?iJw 9.6 运行模拟 135 >SaT?k1E 10 电光调制器 138 z P=3B%$ 10.1 定义电解质材料 139 } DQ KfS 10.2 定义电极材料 140 3FE=?Q 10.3 定义轮廓 141 K4j2xSGeo 10.4 绘制波导 144 tP0!TkTo9 10.5 绘制电极 147 {B)-+0 6 10.6 静电模拟 149 FiW>kTM8 10.7 电光模拟 151 N!YjM x)P 11 折射率(RI)扫描 155 {p)=#Jd`.P 11.1 定义材料和通道 155 \. _TOE9L 11.2 定义布局设置 157 T;Zv^:]0 11.3 绘制线性波导 160 Y0ouLUlI 11.4 插入输入面 160 LL7un_EC 11.5 创建脚本 161 xI,7ld~ 11.6 运行模拟 163 $x|4cW2 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 HG:9yP<,o 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 Ub% 1OQ 12.1 定义材料 165 .|x"'3# 12.2 创建参考轮廓 166 O
cJ(i#Q~< 12.3 定义布局设置 166 L__J(6,V2 12.4 用户自定义轮廓 167 *8#]3M] 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 2kV{|`1 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 :+$/B N:iO 13.1 定义材料 173 +Qo]'xKr 13.2 创建钛扩散轮廓 173 +-OnO7f 13.3 定义晶圆 174 PR;A 0
13.4 创建器件 175 5.X`[/]<r 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 Hsvu&>[`S 13.6 定义电极区域 178 '?j,oRz^T 更多目录详情请加微信联系 8V(-S, :iVEm9pB)
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