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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 JieU9lA^&B Kdt|i93 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。 rc~Y=m zGs|DB 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。 >}]H;&
l N du7nKG 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。 b.Su@ay@(^ Q_lu`F| 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。 zzJ^x8#R ~{QEL2 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。 ;/A}}B]y #eEvF 《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 9".Uc8^p/F HTNA])G
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 02M7gBS Vu|dV\N0* 目 录 c,BAa*]K 1 入门指南 4 b+$o4l/x 1.1 OptiBPM安装及说明 4 w|G~Il 1.2 OptiBPM简介 5 jeFN*r_ 1.3 光波导介绍 8 )<'yQW=6 1.4 快速入门 8 32KR--mn% 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 .CmL7
5 2.1 定义MMI耦合器材料 28 S~&\o\"5 2.2 定义布局设置 29 $~hdm$ 2.3 创建一个MMI耦合器 31 "gg(tp45 2.4 插入input plane 35 sN@j5p^jc 2.5 运行模拟 39 p2a?9R 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 ]
zIfC>@R 3 创建一个单弯曲器件 44 R`3x=q
3.1 定义一个单弯曲器件 44 |0DP}
`~ 3.2 定义布局设置 45 C zpsqTQ 3.3 创建一个弧形波导 46 }!knU3J 3.4 插入入射面 49 | @q9{h7 3.5 选择输出数据文件 53 `E%(pjG 3.6 运行模拟 54 3Pa3f >}- 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 a[JZ5D 4 创建一个MMI星形耦合器 60 SNxz*`@4 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 s#`cX0L) 4.2 定义布局设置 61 X@eg<]'m 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 A ')(SGSc 4.4 插入输入面 62 e18T(g_i 4.5 运行模拟 63 $uTlbAuv 4.6 预览最大值 65 A'b<?)Y7_ 4.7 绘制波导 69 3li q9P_ 4.8 指定输出波导的路径 69 {'&8`d 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 \|Y{jG<cu 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 mR6E]TuM 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 O{*GW0}55 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 }o{!}g9 5.1 定义波导材料 75 ;\q<zO@x 5.2 定义布局设置 76 =Y:5,.U 5.3 创建波导 76 =^"~$[z( 5.4 修改输入平面 77 WY3_7k8u 5.5 指定波导的路径 78 @ikUM+A { 5.6 运行模拟 79 ?Ip$;s 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 ScsWnZ 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 O} (E(v 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 @t "~ 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 !HbqbS22 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 #fJwC7 4 6.2 定义布局结构 89 I"~xDa! 6.3 绘制并定位波导 91 EGr|BLl 6.4 生成布局脚本 95 -.^= Z!=M 6.5 插入和编辑输入面 97 SG1&a:c+. 6.6 运行模拟 98 }isCvb 6.7 修改布局脚本 100
%L{ 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 tc!!W9{69 7 应用预定义扩散过程 104 ;}$Z
80 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 ,K`E&hS 7.2 定义布局设置 106 fc[" 7.3 设计波导 107 aViJ 7.4 设置模拟参数 108 cYE./1D a 7.5 运行模拟 110 )Fw
@afE~ 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 5XhK#X%:A 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 {c&qB`y<. 7.8 添加一个新的轮廓 111 =I
%g;YK 7.9 创建上方的线性波导 112 ~r{\WZ. 8 各向异性BPM 115 |C&%S"*+D 8.1 定义材料 116 z%++\.g_ 8.2 创建轮廓 117 7AS.)Q#=x 8.3 定义布局设置 118 Xv`2hf 8.4 创建线性波导 120 >SY2LmV'a 8.5 设置模拟参数 121 L?AM&w-cg9 8.6 预览介电常数分量 122 aslU`#" 8.7 创建输入面 123 \Ac}R' 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 bEoB;] 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 )er?*^9Z 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 cfrvy^>, 9.2 定义布局设置 130 OHx,*}N 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 '-$))AdD 9.4 编辑输入平面 132 rC* sNy2 9.5 设置模拟参数 134 D!l [3 9.6 运行模拟 135 !:]s M-cCt 10 电光调制器 138 Gp?ToS2^d 10.1 定义电解质材料 139 !D.= 'V 10.2 定义电极材料 140
'7S!6kd? 10.3 定义轮廓 141 g&oc | |