前 言 _I-0[w eHjR/MMr_ 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%6wk=IH Fq{nc]L6 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。
:4;>). ({8Q=Gh 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。
S=my;M- ;;U2I5 M7 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。
YnNei 7R g$:2c7uL 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如
参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。
\myj Y Qr0GxGWU 《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正
OrH&dY 上海讯技光电科技有限公司
CtE".UlCA
kTnvD|3_!P `t8e2?GH 目 录 Pjx9@i 1 入门指南 4
m t*v@'l. 1.1 OptiBPM安装及说明 4
0W>O,%z&P# 1.2 OptiBPM简介 5
E+Gea[c 1.3 光波导介绍 8
{1qEN_ERx 1.4 快速入门 8
Ge
@d" 2 创建一个简单的MMI耦合器 28
!"1bV
[^ 2.1 定义MMI耦合器
材料 28
3$RII-}> 2.2 定义布局设置 29
|6uEf/*DX 2.3 创建一个MMI耦合器 31
cJty4m- 2.4 插入input plane 35
u!X2ju< 2.5 运行模拟 39
WpvH} l r} 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43
x~(Ul\EX 3 创建一个单弯曲器件 44
~ugcfDJ 3.1 定义一个单弯曲器件 44
3;Xs`dk 3.2 定义布局设置 45
;or> Sh7 3.3 创建一个弧形波导 46
XM)|v | 3.4 插入入射面 49
0!?f9kJq 3.5 选择输出数据文件 53
^oP]@r"qy 3.6 运行模拟 54
RJ-CWt
[LG 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57
TS%cTh'ItH 4 创建一个MMI星形耦合器 60
$4?%Z>' 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60
0lBl5ke 4.2 定义布局设置 61
`C=p7% 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61
H;Bj\-Pa 4.4 插入输入面 62
+6>Pp[% 4.5 运行模拟 63
}M1<a4~ 4.6 预览最大值 65
EZ=M^0=Hpf 4.7 绘制波导 69
Oc8+an1m 4.8 指定输出波导的路径 69
3b_#xr- 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71
ROfmAc 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72
1n5&PNu 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74
jALo;PDJ 5 基于VB脚本进行
波长扫描 75
"JGaw_o 5.1 定义波导材料 75
^X?[zc GE 5.2 定义布局设置 76
oW8[2$_N+ 5.3 创建波导 76
ES+&e/G"ds 5.4 修改输入平面 77
Z@*Z@]FC 5.5 指定波导的路径 78
\2LCpN 5.6 运行模拟 79
.p5*&i7 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81
,`wxXU7 5.8 应用VB脚本进行模拟 82
g>Z1ZK0;M 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84
y}3V3uqK 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88
EXzY4D ^ 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88
4C2 Dwj 6.2 定义布局结构 89
*r_.o;6 6.3 绘制并定位波导 91
E6G^?k~q 6.4 生成布局脚本 95
BE U[M 6.5 插入和编辑输入面 97
jXdn4m/O 6.6 运行模拟 98
68d @By 6.7 修改布局脚本 100
O-|3k$'\z 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102
:Rq D0>1 7 应用预定义扩散过程 104
[C&c;YNp 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104
q8p 'bibY 7.2 定义布局设置 106
=];FojC6I 7.3 设计波导 107
h0gT/x 7.4 设置模拟参数 108
Fl
O%OD 7.5 运行模拟 110
:')<|(Zy 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111
XYn$yR\dj 7.7 将模板以新的名称进行保存 111
$SDx)
'! 7.8 添加一个新的轮廓 111
9hq 7: 7.9 创建上方的线性波导 112
>SzTZ3!E 8 各向异性BPM 115
A76=^iw 8.1 定义材料 116
OO@$jXZB 8.2 创建轮廓 117
4Pt0^;H&jn 8.3 定义布局设置 118
>,y QG+ 8.4 创建线性波导 120
U9If%0P 8.5 设置模拟参数 121
dzcPSbbpt 8.6 预览介电常数分量 122
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