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    [技术]新书推荐-光纤波导设计《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2022-08-10
    前  言 xtu]F  
    J(&Gmk9&  
    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。 afV P-m4L  
    0JrK/Ma3  
    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。 eTT^KqE>&  
    @?j@yRe  
    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。 "sSjVu  
    @qpYDnJ:  
    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。 y 2cL2c$BT  
    lbG}noqb  
    本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 8_+vb#M  
    QQSH +  
    《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 ;4R =eI  
    Kyyih|{  
    上海讯技光电科技有限公司
    2021年4月 Sn+FV+D  
    +i_'gDy$  
    目 录
    q!9^#c  
    1 入门指南 4 5_PWGaQa  
    1.1 OptiBPM安装及说明 4 @yCW8]  
    1.2 OptiBPM简介 5 x$*E\/zi<!  
    1.3 光波导介绍 8 ./'; P <)  
    1.4 快速入门 8 /kAwe *)  
    2 创建一个简单的MMI耦合器 28 A> J1B(up  
    2.1 定义MMI耦合器材料 28 )#)nBM2\  
    2.2 定义布局设置 29 <8g *O2  
    2.3 创建一个MMI耦合器 31 ntDRlX  
    2.4 插入input plane 35 V^9$t/c &  
    2.5 运行模拟 39 -MQZiq7H4  
    2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 xcAF  
    3 创建一个单弯曲器件 44 d.L OyO  
    3.1 定义一个单弯曲器件 44 +p8qsT#7  
    3.2 定义布局设置 45 d*]Dv,#X  
    3.3 创建一个弧形波导 46 r.Y*{!t  
    3.4 插入入射面 49 uDpf2(>s  
    3.5 选择输出数据文件 53 FLi(#9  
    3.6 运行模拟 54 9k(*?!\;  
    3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 _ .-o%6  
    4 创建一个MMI星形耦合器 60 D)f5pEq'  
    4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 l6',  
    4.2 定义布局设置 61 y21)~  
    4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 `wP/Zp{Hy  
    4.4 插入输入面 62 M@',3  
    4.5 运行模拟 63 " whO}  
    4.6 预览最大值 65 iMP*]K-O  
    4.7 绘制波导 69 bbfDt^  
    4.8 指定输出波导的路径 69 oV%( 37W9=  
    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 D2>hMc  
    4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 ^zBjG/'7  
    4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 <O <'1uO,  
    5 基于VB脚本进行波长扫描 75 e6tH/`Uln  
    5.1 定义波导材料 75 %s~NQ;Y  
    5.2 定义布局设置 76 _)HD4,`  
    5.3 创建波导 76 zz7Y/653  
    5.4 修改输入平面 77 c^i"}2+  
    5.5 指定波导的路径 78 r78u=r  
    5.6 运行模拟 79 J=f:\]@Oy  
    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 < fojX\}3  
    5.8 应用VB脚本进行模拟 82 B FzcoBu-  
    5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 v9j4|w  
    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 "N?%mCPI  
    6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 +YGw4{\EL  
    6.2 定义布局结构 89 m;;0 Cl  
    6.3 绘制并定位波导 91 *F26}q  
    6.4 生成布局脚本 95 ` <l/GwtAJ  
    6.5 插入和编辑输入面 97 UFzM#  
    6.6 运行模拟 98 h,!G7V  
    6.7 修改布局脚本 100 &=+cov(3  
    6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 >!HfH(is\  
    7 应用预定义扩散过程 104 PK:o}IWn~x  
    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 nG4Uk2>  
    7.2 定义布局设置 106 0%GqCg  
    7.3 设计波导 107 vF*^xhh  
    7.4 设置模拟参数 108 xA[Wb'  
    7.5 运行模拟 110 kT Z?+hx  
    7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 y V 9]_k  
    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 ,ZzB#\  
    7.8 添加一个新的轮廓 111 * zw R=  
    7.9 创建上方的线性波导 112 (<d&BV-"  
    8 各向异性BPM 115 4~m.#6MT  
    8.1 定义材料 116 :_{{PY0PK  
    8.2 创建轮廓 117 cuV8#: i  
    8.3 定义布局设置 118 L5-T6CD  
    8.4 创建线性波导 120 '[M^f+H|  
    8.5 设置模拟参数 121 <WQ<<s@#pb  
    8.6 预览介电常数分量 122 !]{1h  
    8.7 创建输入面 123 YJ$Vn >6Z  
    8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ex@,F,u>o  
    9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 .pB8=_e:  
    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 6)uPM"cO  
    9.2 定义布局设置 130 EMVoTW)z  
    9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 ^\7 x5gO  
    9.4 编辑输入平面 132 ?[hy|r6$  
    9.5 设置模拟参数 134 K#JabT  
    9.6 运行模拟 135 g "K#&  
    10 电光调制器 138 s{1Deek=  
    10.1 定义电解质材料 139 Y^94iOk%T  
    10.2 定义电极材料 140 4BduUH  
    10.3 定义轮廓 141 O$<%z[  
    10.4 绘制波导 144 [G'!`^V,  
    10.5 绘制电极 147 6`s%%v  
    10.6 静电模拟 149 /IrR,bvA  
    10.7 电光模拟 151 U'Ja\Ek/f  
    11 折射率(RI)扫描 155 {LB }v;?l  
    11.1 定义材料和通道 155 HP4'8#3o  
    11.2 定义布局设置 157 'Tru?y \  
    11.3 绘制线性波导 160 YjX!q]56  
    11.4 插入输入面 160 r:WgjjA%  
    11.5 创建脚本 161 IQk#  
    11.6 运行模拟 163 gvTOC F  
    11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ?sjZ13 SUa  
    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 v8U1uOR,%  
    12.1 定义材料 165 }Pm(oR'KTJ  
    12.2 创建参考轮廓 166 w.T=Lzp  
    12.3 定义布局设置 166 qUoMg%Z%l  
    12.4 用户自定义轮廓 167 N?2 #YTjR  
    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 JXSqtk=  
    13 马赫-泽德干涉仪开关 172 MWn L#!  
    13.1 定义材料 173 f9 l<$l  
    13.2 创建钛扩散轮廓 173 Ip7FD9 ^  
    13.3 定义晶圆 174 q563,s  
    13.4 创建器件 175 aaf_3UH.B  
    13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ,SJK  
    13.6 定义电极区域 178 g+KzlS[6  
    yf#%)-7(  
    13.7 定义输入平面和模拟参数 182 0r$hPmvv8  
    13.8 运行模拟 182 @7HOL-i  
    13.9 创建脚本 184 C tC`:!Q  
    14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 G2yUuyAZ  
    14.1 理论背景 186 picP_1L  
    14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 ^ ]6  80h  
    14.3 生成脚本数据 190 1{Alj27  
    14.4 导出散射数据 193 n6!Ihip$  
    14.5 创建臂 194 LA=>g/+i.X  
    14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 NW4 s'roP  
    14.7 加载两个臂的文件 200 ,5A>:2 zs  
    14.8 在OptiSystem内完成布局 201 dE}b8|</  
    14.9 连接元件 202 1$!RKqT  
    14.10 运行模拟 203 J?Ep Nie  
    14.11 创建图以查看结果 204 yu?s5  
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