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《OptiBPM入门教程》 Y6<0%  

W`/jz/   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。 w] 5U   ~b$z\|Y   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。 *4hOCQ[   AYPf)K;%   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。 !: EW21m   iZ.&q 6   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。 $;)noYo   Wr HgF*[   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。 9B#)h)h(=   ^E<~zO=Z   《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 U8WHE=Kk\h   上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 =JbdsYI(   <^*+8{*   C;)Xwm>e   目 录 >xU72l#5   1 入门指南 4 k{}[>))Q   1.1 OptiBPM安装及说明 4 VO @ 4A6   1.2 OptiBPM简介 5 xu"94y+   1.3 光波导介绍 8 `hK>bHj   1.4 快速入门 8 ^`TKvcgIc   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 QSn;a 4f   2.1 定义MMI耦合器材料 28 anz9lGG#   2.2 定义布局设置 29 :_fjml/   2.3 创建一个MMI耦合器 31 a_ 9|xI   2.4 插入input plane 35 mV**9-"   2.5 运行模拟 39 liugaRO8J   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 "9U+h2#]   3 创建一个单弯曲器件 44 ^ :cb $9F   3.1 定义一个单弯曲器件 44 o&hKg#nO83   3.2 定义布局设置 45 _>jrlIfc   3.3 创建一个弧形波导 46 %2Xus9;k#   3.4 插入入射面 49 j1;_w   3.5 选择输出数据文件 53 {m_A1D/_   3.6 运行模拟 54 0uVk $\:i   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 + 4V1>e+   4 创建一个MMI星形耦合器 60 F= _uNq   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 +K$5tT6b   4.2 定义布局设置 61 ;<bj{#mMv   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 Qr|N)   4.4 插入输入面 62 Nh1e1m?   4.5 运行模拟 63 WIEx '{   4.6 预览最大值 65 (E"&UC[   4.7 绘制波导 69 (<]\,pP0_   4.8 指定输出波导的路径 69 vDK:v$g   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 o;M.Rt\A   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 e?^\r)1   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 )d770Xg+   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 0\\ueMj   5.1 定义波导材料 75 bxd 3   5.2 定义布局设置 76 (aDb^(]>   5.3 创建波导 76 [|: QE~U@   5.4 修改输入平面 77 ;xW8Z<\-   5.5 指定波导的路径 78 !F0rd9   5.6 运行模拟 79  PZ   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 0v_6cYA   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 njy~   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 ":UWowJO   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 P3wU#qU   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 LPq*ZZK   6.2 定义布局结构 89 rQu   6.3 绘制并定位波导 91 pr62:   6.4 生成布局脚本 95 {\vI9cni|"   6.5 插入和编辑输入面 97 HZQDe&   6.6 运行模拟 98 fnLR   6.7 修改布局脚本 100 avu*>SB   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 XPHQAo[(s   7 应用预定义扩散过程 104 Gt^|+[gD   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 8BYIxHHz   7.2 定义布局设置 106 ri/t(m^{W   7.3 设计波导 107 s"I-YFP%c   7.4 设置模拟参数 108 JDC=J(B   7.5 运行模拟 110 Q  `e~MD   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 Nd]0ta   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 &ui:DZAxj|   7.8 添加一个新的轮廓 111 C-s>1\I   7.9 创建上方的线性波导 112 |Hx%f   8 各向异性BPM 115 kJ%{ [1fr   8.1 定义材料 116 mV6#!_"   8.2 创建轮廓 117 ~mN g[]   8.3 定义布局设置 118 bWGyLo,   8.4 创建线性波导 120 :wQC_;   8.5 设置模拟参数 121 .o-0aBG   8.6 预览介电常数分量 122 X4d Xm>*?=   8.7 创建输入面 123  R<0Fy=z   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ry$tK"v/   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 x1|Da$2   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 l%^h2 o   9.2 定义布局设置 130 8!Wfd)4=,F   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 Of1IdE6~   9.4 编辑输入平面 132 ;):8yBMk   9.5 设置模拟参数 134 fUb1/-}   9.6 运行模拟 135 IkSX\*   10 电光调制器 138 Oamv9RyDvC   10.1 定义电解质材料 139 VYL@RL'   10.2 定义电极材料 140 Q{H17]W   10.3 定义轮廓 141 ~Y\QGuT   10.4 绘制波导 144 4st~3,lR$   10.5 绘制电极 147 w@87]/4Rq   10.6 静电模拟 149 RxlszyE   10.7 电光模拟 151 6{5q@9F   11 折射率(RI)扫描 155 zl0;84:H   11.1 定义材料和通道 155 W;^Rx.W   11.2 定义布局设置 157 aML#Z|n   11.3 绘制线性波导 160 EYA/CI    11.4 插入输入面 160 }16&1@8   11.5 创建脚本 161 Z+Kv+GmqH   11.6 运行模拟 163 Q}WL/X5   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 5i^`vmK   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 P;j&kuW|zL   12.1 定义材料 165 u@AI&[Z   12.2 创建参考轮廓 166 N2ni3M5v   12.3 定义布局设置 166 -<8B,   12.4 用户自定义轮廓 167 AnRlH   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 1#/6r :   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 |a%B|CX   13.1 定义材料 173 D0f*eSXE{   13.2 创建钛扩散轮廓 173 ,oBlJvm   13.3 定义晶圆 174 PoJmW^:}   13.4 创建器件 175 `+oV/:Q3   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ;?0_Q3IML   13.6 定义电极区域 178 L{!ihJr   DG3[^B   13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 I"B8_   13.9 创建脚本 18414 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 T0;u+$   14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 pQqbZ3]   14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 K*[9j 0   14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 \xF;{}v   14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 q1H~ |1   14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 :MK=h;5Z   14.11 创建图以查看结果 204[attachment=115958]原价280，限时特惠238 yDzdE;   %Nl`~Kz9U   Jth=.9mrM   Jff 79)f

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《optisystem案例解析》 "t=UX -3  

yE}BfU {.   f?Z|>3.2   前言 6eM6[   光通信系统的复杂性几乎每天都在增加。这些系统的设计和分析通常包括非线性器件和非高斯噪声源，这是非常复杂和费时的。因此，现在只有在先进的软件工具的帮助下才能有效地执行这些任务。 mqdOu{kQ   OptiSystem是一个创新的光通信系统模拟软件，可设计、测试和优化从模拟局域网到洲际主干网等各种光网络物理层中几乎所有类型的光链路。 n"iNKR>nW   OptiSystem是一个独立的产品，不依赖于其他仿真框架。它是一种基于光纤和自由空间通信系统真实建模的系统级仿真软件。它拥有一个强大的新仿真环境和层次化的元件和系统定义。它的功能可以很容易地通过添加用户元件进行扩展，并可以与各种工具无缝对接。 !Ri r&gF   软件中内置了全面的图形用户界面(GUI)可控制元件布局和网表、元件模型和演示图形，拥有丰富的有源和无源元件库包括真实的、与波长相关的参数。通过参数扫描，您可以研究特定器件规格对系统性能的影响。 '5AvT: ^u   OptiSystem 旨在满足研究科学家、光电信工程师、系统集成商、学生和其他各种用户的需求；它满足了蓬勃发展的光子学市场对功能强大且易于使用的光学系统设计工具的需求。 m#*h{U$   本书主要内容包含了8个光通信系统的案例，每个案例都详细地描述了如何从零开始搭建复杂的光通信系统，这8个案例涵盖了OptiSystem中最为常用的功能，希望读者通过此书，可以熟练使用OptiSystem，并且应用到科研与工作中。 n3'dLJH|   本书中存在的不足之处，敬请读者不吝指正！ 7^Na9]PY   讯技光电科技（上海）有限公司 2021年09月15日  上海 eI0F!Yon   te)n{K",   目  录安装OptiSystem 3 7RD$=?oO'   简介 5快速入门 9 2yvVeo&3   案例1：发射机-外调制激光 30案例2：子系统-分层模拟 34 t=Jm|wJnUA   案例3：光学系统-WDM设计 50案例4：参数扫描-BERx输入功率 68 3524m#4&@   案例5：双向模拟——使用多次迭代 75案例6：时间驱动模拟-单独采样 84 9_GokU P_   案例7：光放大器-设计光纤放大器和光纤激光器 90案例8：光学系统-使用多模组件 112 c8<xFvYG   附录A：信号表示 137附录B：全局参数参考指南 147

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