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2022-08-10 10:04 |
新书推荐-光纤波导设计《OptiBPM入门教程》
前 言 ?>uew^$d[w L):U"M>]= 随着时代的发展,人们对光网络带宽的需求越来越高,光通信网络也越来越复杂。各类光通信系统中,存在着许多的波导类元件,如分束器,耦合器,复用器,AWG等,这些元件在整个光通信系统中起着至关重要的作用。而此类光波导器件研发人员,可以使用OptiBPM来对相关的元器件进行模拟分析与设计,这可以大大降低时间成本和物料成本。 Zf*r2t1&P ,5k-.Md>2* OptiBPM是基于光束传输算法(BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM)来模拟光通过任意波导介质(各向同性与各向异性)。并可使用合适的数值方法,如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI,来进行计算,计算过程中可以使用合适的边界条件,如TBC和PML边界条件,以完成整个波导结构的仿真和分析,获得任意位置处的电磁场分布。 N]/!mo? ffDc6*.Q 通过OptiBPM,科研人员可以同时观察近场分布(包含幅度、相位等),检测辐射以及方向场(Guided Field)。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率,减小风险并降低整体研发产品成本。 jk~:\8M(A |PVt}*0" 本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法,旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 sYbH|} @!tVr3;N$ 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。 wOgE|n \&xl{64 《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 0Ce]V,i6C> h+7># *DH
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 *=F(KZ yYJY;".H 目 录 WPuz]Ty 1 入门指南 4 9|r* pK[ 1.1 OptiBPM安装及说明 4 (g8*d^u#PO 1.2 OptiBPM简介 5 mPZGA\ 1.3 光波导介绍 8 [G|mY6F^ 1.4 快速入门 8 SqPtWEq@P 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 A]`:VC=IU 2.1 定义MMI耦合器材料 28 D@Da0 2.2 定义布局设置 29 H3/caN: 2.3 创建一个MMI耦合器 31 {kB `>VS 2.4 插入input plane 35 UV7%4xM5v 2.5 运行模拟 39 =5]n\"/ 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 P!g-X%ngo 3 创建一个单弯曲器件 44 Qu*1g(el!o 3.1 定义一个单弯曲器件 44 9>*c_ 3.2 定义布局设置 45 N0TeqOi4Y 3.3 创建一个弧形波导 46 [2Mbk~ 3.4 插入入射面 49 4n( E;!s 3.5 选择输出数据文件 53 x!TZ0fq0 3.6 运行模拟 54 ]TpU"JD 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 PBqy F 4 创建一个MMI星形耦合器 60 :>3=gex@^0 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 @|-OJ4[5 4.2 定义布局设置 61 [uuj?Rbd 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 Wsz0yHD[` 4.4 插入输入面 62 R'K/t|MC 4.5 运行模拟 63 &V=7D# L 4.6 预览最大值 65 1 TJ0D_, 4.7 绘制波导 69 XJ\hd,R 4.8 指定输出波导的路径 69 W.}].7}h 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 H?rg5TI0 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 C0)Z6 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 C*~aSl7 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 %IZ)3x3l
5.1 定义波导材料 75 !>.vh]8g 5.2 定义布局设置 76 M].8HwC + 5.3 创建波导 76 y=N"=Z 5.4 修改输入平面 77 qt?*MyfV 5.5 指定波导的路径 78 }7/e8 O2 5.6 运行模拟 79 7qIB7 _K5
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 , |E$' 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 lJ 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 :R6Q=g= 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 C".1+Um 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 W:s@L#- 6.2 定义布局结构 89 Ww9;UP'G 6.3 绘制并定位波导 91 I<\
'% 6.4 生成布局脚本 95 xF8S*,#,* 6.5 插入和编辑输入面 97 ZW4aY}~)$ 6.6 运行模拟 98 D,;\F,p 6.7 修改布局脚本 100 dSK0h(8 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 0{rx.C7| 7 应用预定义扩散过程 104 j~av\SCU* 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 RVM&4#E 7.2 定义布局设置 106 khX|"d360 7.3 设计波导 107 a:!uORQby 7.4 设置模拟参数 108 kA?_%fi1 7.5 运行模拟 110 |m>}%{ 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 ;IP~Tb]& 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 r|Zi3+ 7.8 添加一个新的轮廓 111 FvImX 7.9 创建上方的线性波导 112 :hqZPajE 8 各向异性BPM 115 e1(h</M U2 8.1 定义材料 116 ?T'][q 8.2 创建轮廓 117 K b(9)Re 8.3 定义布局设置 118 Jbw!:x
[ 8.4 创建线性波导 120 T 1Cs>#) 8.5 设置模拟参数 121 [?KIN_e# 8.6 预览介电常数分量 122 f6ZZ}lwaV 8.7 创建输入面 123 ~l4f{uOD>] 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 `lCuU~~ag 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 K&`Awv 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 00<{: 9.2 定义布局设置 130 &"S/Lt 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 3VO:+mT 9.4 编辑输入平面 132 <0j{ $. 9.5 设置模拟参数 134 F?]N8W 9.6 运行模拟 135 4<gJ2a3 10 电光调制器 138 X>,A 10.1 定义电解质材料 139 #+jUhxq 10.2 定义电极材料 140 MOZu.NmO 10.3 定义轮廓 141 /6tcSg) 10.4 绘制波导 144 "sbBe73 m 10.5 绘制电极 147 >;lKLGJrd> 10.6 静电模拟 149 \ lr/;-zP 10.7 电光模拟 151 :t$A8+A+0 11 折射率(RI)扫描 155 JZx%J) 11.1 定义材料和通道 155 Wc4vCVw 11.2 定义布局设置 157 avNLV 11.3 绘制线性波导 160 i Ci>zJ 11.4 插入输入面 160 hPO>,j^ 11.5 创建脚本 161 J W" 11.6 运行模拟 163 Rt4di^v 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 X>3^a'2,E 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 19I:%$U3 12.1 定义材料 165 OgMI 12.2 创建参考轮廓 166 $I8[BYblB 12.3 定义布局设置 166 eE3-t/= 12.4 用户自定义轮廓 167 }98-5'u.X 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 /H&aMk}J@y 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 xs1bxJ_R 13.1 定义材料 173 3M*Y= ?pI 13.2 创建钛扩散轮廓 173 j
jY{Uq 13.3 定义晶圆 174 &oN/_7y 13.4 创建器件 175 n7iE8SK|k 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 [x_s/"Md; 13.6 定义电极区域 178 #v/ry)2Y= oyvtZ/@ 13.7 定义输入平面和模拟参数 182 h$&rE@N| 13.8 运行模拟 182 l2/@<0P 13.9 创建脚本 184 *8-p7,D 14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 #"r kuDO 14.1 理论背景 186 chLeq 14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 !;WbOnLP 14.3 生成脚本数据 190 WOb8"*OM 14.4 导出散射数据 193 NsmVd dj 14.5 创建臂 194 lU$X4JBzS 14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 !%62Phai 14.7 加载两个臂的文件 200 I#c(J 14.8 在OptiSystem内完成布局 201 W-Of[X{< 14.9 连接元件 202 B9W/bJ6% 14.10 运行模拟 203
,%8$D-4#_ 14.11 创建图以查看结果 204 )E~mJln 新书推荐,有兴趣扫码微信联系[attachment=113948] Q
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