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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。 )DMu`cD dgssX9g37 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。 *pP"u::S nzy =0Ox[ 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。 Lhl)p P17 ]SrKe-*:U 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。 o!mfd}nG Td[w<m+p<P 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。 9CJUOB>] hgj#VY$B 《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 "b%hAdR `'Ta=kd3 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 t^?8Di\ M)Rp+uQ 目 录 y:4Sw#M%( 1 入门指南 4 N-^\X3X 1.1 OptiBPM安装及说明 4 g|<)J-`Q 1.2 OptiBPM简介 5 2BH>TmS 1.3 光波导介绍 8 > 0 !J]gK 1.4 快速入门 8 =\4w" /Y 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 jbIWdHZ/US 2.1 定义MMI耦合器材料 28 5K'EuI) 2.2 定义布局设置 29 QXJD'c 2.3 创建一个MMI耦合器 31 ?f']*pD8 2.4 插入input plane 35 %fP^Fh 2.5 运行模拟 39 W3UK[_qK 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 M0Z>$Az]t 3 创建一个单弯曲器件 44 'lC"wP&$ 3.1 定义一个单弯曲器件 44 2DQ'h}BI 3.2 定义布局设置 45 ORQGay 3.3 创建一个弧形波导 46 ;YZw{|gsh 3.4 插入入射面 49 &4*&L.hPM^ 3.5 选择输出数据文件 53 $pk3d+0B 3.6 运行模拟 54 $O}gl Q 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 yfTnj:Fz 4 创建一个MMI星形耦合器 60 0nx
<f>n 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 x(}t r27o 4.2 定义布局设置 61 y=h2_jt 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 0O-p(L= 4.4 插入输入面 62 ;x^&@G8W` 4.5 运行模拟 63 }/c.>U 4.6 预览最大值 65 6./&l9{h+ 4.7 绘制波导 69 %c^]Rdl 4.8 指定输出波导的路径 69 ""pJO 6bI 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 DP^{T/G 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 KXw
\N! 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 tB(Q-c 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 mf}?z21vD 5.1 定义波导材料 75 F!]UaEmV 5.2 定义布局设置 76 [-6j4D 5.3 创建波导 76 +Yi=Wo/ 5.4 修改输入平面 77 q<c).4 5.5 指定波导的路径 78 @Jm$<E 5.6 运行模拟 79 \!cqeg*53 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 Ix:aHl 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 yrsP'th 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 Fi5,y;]R 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 (59<Zo 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 ~Ag!wj 6.2 定义布局结构 89 S}Mxm2 6.3 绘制并定位波导 91 AZl=w`;/O% 6.4 生成布局脚本 95 7%7_i%6wP 6.5 插入和编辑输入面 97 |:!0`p{R 6.6 运行模拟 98 iZjvO`@[ 6.7 修改布局脚本 100 EXJ>Z 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 I">z#@CT 7 应用预定义扩散过程 104 9!9 Gpi 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 c"O\fX 7.2 定义布局设置 106 EiJSLL 7.3 设计波导 107 T$}<So| 7.4 设置模拟参数 108 f[|xp?ef 7.5 运行模拟 110 K03a@: 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 _^a.kF 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 Nm,vE7M 7.8 添加一个新的轮廓 111 *39sh[*} 7.9 创建上方的线性波导 112 =z=Guvcn` 8 各向异性BPM 115 d+&V^qLJ 8.1 定义材料 116 |;D[Al5AMc 8.2 创建轮廓 117 "r"Y9KODm 8.3 定义布局设置 118 kdmVHiGF 8.4 创建线性波导 120 2o\\qEYg 8.5 设置模拟参数 121 3I"&Qp%2 8.6 预览介电常数分量 122 1]hMA\x 8.7 创建输入面 123 aaaC8;. 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 E#HO0]S 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 r,b 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 \!S C; 9.2 定义布局设置 130 @L0wd> 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 4yBe(&N-d 9.4 编辑输入平面 132 Szg<;._J 9.5 设置模拟参数 134 QT|m N 9.6 运行模拟 135 |xf%1(Rl@ 10 电光调制器 138 5n9F\T5 10.1 定义电解质材料 139 Upv2s:wa}z 10.2 定义电极材料 140 Z&.FJZUP 10.3 定义轮廓 141 @#T?SNIL5 10.4 绘制波导 144 `E|IMUB~ 10.5 绘制电极 147 +i)1 jX< 10.6 静电模拟 149 F5MWxAS,> 10.7 电光模拟 151 gsU&}R1*h 11 折射率(RI)扫描 155 n:#ji|wM 11.1 定义材料和通道 155 (yX Vp2k 11.2 定义布局设置 157 VWMCbg>R 11.3 绘制线性波导 160 +- .BF"} 11.4 插入输入面 160 "n8_Ag@r 11.5 创建脚本 161 RuXK` ySv 11.6 运行模拟 163 Lqch~@E&%# 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 EI_J7J+ 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 &[Sw:{&*jv 12.1 定义材料 165 %
tJ?dlD' 12.2 创建参考轮廓 166 +6;OB@ 12.3 定义布局设置 166 IvO3*{k, 12.4 用户自定义轮廓 167 i5AhF\7F9 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 RMvlA'c 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 *uv\V@0 13.1 定义材料 173 '.dW>7 13.2 创建钛扩散轮廓 173 =Wjm_Rvk9 13.3 定义晶圆 174 p[/n[@<8= 13.4 创建器件 175 f
a\cLC 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 /NkZ;<uxJ 13.6 定义电极区域 178 ]3I_H+hU 后继 T4f:0r;^f* 有兴趣扫码加微联系 F_21`Hj
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