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前 言 RJ@\W=aZ X~Cq 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。 G?R_aPP 0t+])> 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。 CG.,/]_ UoHd - 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。 /22nLc;/Cx 7LfcF 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。 Z&-tMai; cW; H!:& 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。 `UQEXoB) [3kl^TE 《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 "T7>)fbu b4)k &*dfR 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 6Kp}_^|z `0rRKlb j4 目 录 |kseKZ3 1 入门指南 4 Q(e{~
]* 1.1 OptiBPM安装及说明 4 tvGlp)?. 1.2 OptiBPM简介 5 x}|+sS,g 1.3 光波导介绍 8 -x{&an= 1.4 快速入门 8 ' Rc#^U*n 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 t3a#%'Dv 2.1 定义MMI耦合器材料 28 x9&p!&*&IT 2.2 定义布局设置 29 }vY.EEy! 2.3 创建一个MMI耦合器 31 gHZqA_*T8U 2.4 插入input plane 35 l!:^6i 2.5 运行模拟 39 C `6S}f, 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 j;+["mi
3 创建一个单弯曲器件 44 o,*=$/or 3.1 定义一个单弯曲器件 44 *{|$FQnR>( 3.2 定义布局设置 45 :v)6gz(p 3.3 创建一个弧形波导 46 [S0mY[" 3.4 插入入射面 49 'g hys1H 3.5 选择输出数据文件 53 M*(H)i;s:w 3.6 运行模拟 54 XXm'6xD- 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 -?z\5z 4 创建一个MMI星形耦合器 60 /?P!.!W& 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 |z*>ixK 4.2 定义布局设置 61 >Nh`rkR2[ 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 (:n|v% 4.4 插入输入面 62 "mA1H]r3 4.5 运行模拟 63 #ouE r-= 4.6 预览最大值 65 wDKELQ(yH 4.7 绘制波导 69 kC`Rd:5 4.8 指定输出波导的路径 69 \c%g M1 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 |'$ l7 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 P,ydt 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 V%51k{ 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 95LyYg 5.1 定义波导材料 75 ;MPKJS68@ 5.2 定义布局设置 76 kP^*hO!% 5.3 创建波导 76 \=fh-c(J, 5.4 修改输入平面 77 #c:kCZt# 5.5 指定波导的路径 78 ``4?a7!! 5.6 运行模拟 79 i*CnoQH 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 ^{[[Z.&R? 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 dB7ZT0L\ 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 Ww`&i 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 hZU1O 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 M1{(OY(G 6.2 定义布局结构 89 y/tSGkMv 6.3 绘制并定位波导 91 12OlrU 6.4 生成布局脚本 95 oKa>.e7. 6.5 插入和编辑输入面 97 U\bC0q 6.6 运行模拟 98 YlKFw|= 6.7 修改布局脚本 100 D/:3RZF 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 !8/gL 7 应用预定义扩散过程 104 [.-a$J[4+F 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 u"Y]P*[k 7.2 定义布局设置 106 [.&[<!,. 7.3 设计波导 107 ;4kT?3$l 7.4 设置模拟参数 108 N|Habua<Xw 7.5 运行模拟 110 Y;_T=L 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 S{:Cu}o 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 Nog(VN4I& 7.8 添加一个新的轮廓 111 &<0ZUI |S3 7.9 创建上方的线性波导 112 Yqj+hC6>, 8 各向异性BPM 115 9/3;{`+[a 8.1 定义材料 116 %{'4.
, 8.2 创建轮廓 117 _ECB^s_ 8.3 定义布局设置 118 IU9,
(E 8.4 创建线性波导 120 "DpKrVuG 8.5 设置模拟参数 121 nzuF]vo 8.6 预览介电常数分量 122 C6^j#rl
8.7 创建输入面 123 C}Qt "-% 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 >|
m.?{^ 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 "8/dD]=f^a 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 mi^hvks< 9.2 定义布局设置 130 mH\@QdF 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 1;&T^Gdj 9.4 编辑输入平面 132 h(N=V|0 9.5 设置模拟参数 134 +tUQ 9.6 运行模拟 135 9@y3IiZ"} 10 电光调制器 138 XU9'Rfp 10.1 定义电解质材料 139 Le@?
/ 10.2 定义电极材料 140 Ue7 6py9 10.3 定义轮廓 141 %\I.DEYH 10.4 绘制波导 144 [cpNiw4e 10.5 绘制电极 147 /gw Cwyo 10.6 静电模拟 149 ~:Mm<*lL% 10.7 电光模拟 151 `{}@@] 11 折射率(RI)扫描 155 ( 3;`bvYH" 11.1 定义材料和通道 155 (oYW]c}G, 11.2 定义布局设置 157 \_U*t! 11.3 绘制线性波导 160 ik\S88| 11.4 插入输入面 160 Pfan7fq+ 11.5 创建脚本 161 t)r1"oA 11.6 运行模拟 163 o,
LK[Q 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 H[nz]s 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 t.U{Bu
P 12.1 定义材料 165 j-32S! 12.2 创建参考轮廓 166 _9kIRmT{ 12.3 定义布局设置 166 VQ<5%+ 12.4 用户自定义轮廓 167 HcO5?{2 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 :Tb7r6 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 w1i?#!| 13.1 定义材料 173 m[8
@Unt 13.2 创建钛扩散轮廓 173 xa#gWIP* 13.3 定义晶圆 174 woau'7}XOu 13.4 创建器件 175 * nCx[ 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 , N
344y 13.6 定义电极区域 178。。。。。。。 fl)zQcA 更多详情扫码咨询 ,sI35I J
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