光波导书籍-《OptiBPM入门教程》

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前言 z[th@!3
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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。 QM=X<?m/,=
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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。 @<_4Nb
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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。 :%R3( &
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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!O39}>
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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。 uv,t(a.^
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《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 l&zd7BM9(

上海讯技光电科技有限公司
2021年4月 a!;?!f-i

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目录 HA| YLj?|g
1 入门指南 4 vNP,c]:%
1.1 OptiBPM安装及说明 4 koFY7;_<?
1.2 OptiBPM简介 5 )!'SSVaRs
1.3 光波导介绍 8 OX!9T.j
1.4 快速入门 8 e(sQgtM6
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 t ;(kSg.
2.1 定义MMI耦合器材料 28 Pl U!-7
2.2 定义布局设置 29 dAR):ZKq?
2.3 创建一个MMI耦合器 31 2s~X
2.4 插入input plane 35 mjfU[2
2.5 运行模拟 39 99vm7"5hQ
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 bUt?VR}P(
3 创建一个单弯曲器件 44 !$P&`n]@
3.1 定义一个单弯曲器件 44 Pn0V{SJOJ%
3.2 定义布局设置 45 ]*?qaIdqu
3.3 创建一个弧形波导 46 g9g^zd,
3.4 插入入射面 49 ,JX/`7y
3.5 选择输出数据文件 53 VB\oK\F5z
3.6 运行模拟 54 72.ZE%Ue
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 42mdak}\
4 创建一个MMI星形耦合器 60 `8EHhN;
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 K_(o D O
4.2 定义布局设置 61 jT%k{"+>+?
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 L]cZPfI6
4.4 插入输入面 62 ;kY'DKL(
4.5 运行模拟 63 )=#QTiJ
4.6 预览最大值 65 jU/0a=h9
4.7 绘制波导 69 S 7RB`I5
4.8 指定输出波导的路径 69 0@vSl%I+
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 y]yp8Bs+
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 Gz@'W%6yaV
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 5\lOZYHX
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 zrri&QDF<
5.1 定义波导材料 75 4 @ )|N'
5.2 定义布局设置 76 (bY#!16C:
5.3 创建波导 76 I8rtta
5.4 修改输入平面 77 Nw* >$v
5.5 指定波导的路径 78 B[}#m'Lv
5.6 运行模拟 79 C[z5& x2
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 ]25 xX
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 "CX&2Xfe
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 /Ii a>XY
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 1 :<f[l
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 Ou>L|#=!
6.2 定义布局结构 89 eJlTCXeZ|
6.3 绘制并定位波导 91 8K=sx@l
6.4 生成布局脚本 95 '#L.w6<B
6.5 插入和编辑输入面 97 -AWL :<
6.6 运行模拟 98 LR|LP)I
6.7 修改布局脚本 100 :A9G>qg
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 B_$hi=?TTd
7 应用预定义扩散过程 104 $# klgiL
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 p'tB4V qT
7.2 定义布局设置 106 !lpKZG
7.3 设计波导 107 )*Xd
7.4 设置模拟参数 108 ;H}XW=vO
7.5 运行模拟 110 Fg;V6s/>ts
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 3Uw}!>`%
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 C7:;<<"P
7.8 添加一个新的轮廓 111 RsU!mYs:H
7.9 创建上方的线性波导 112 9Kf# jZ
8 各向异性BPM 115 V~([{
8.1 定义材料 116 WrP4*6;"
8.2 创建轮廓 117 v0v%+F#>@
8.3 定义布局设置 118 Pv,Q*gh`
8.4 创建线性波导 120 m_ >+$uL
8.5 设置模拟参数 121 jzt$
8.6 预览介电常数分量 122 ?(rJ
8.7 创建输入面 123 HE6kt6
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 d)d\h`=Z
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 D; i%J
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 jg%HaA<zO
9.2 定义布局设置 130 vy&q7EX<i
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 F-0|&0
9.4 编辑输入平面 132 F6,[!.wl
9.5 设置模拟参数 134 Qv4g#jX{
9.6 运行模拟 135 t|XQFb@}
10 电光调制器 138 pH!e<m
10.1 定义电解质材料 139 x"7`,W
10.2 定义电极材料 140 6'E3Q=}d
10.3 定义轮廓 141 Ni bOtIZ
10.4 绘制波导 144 nZ7FG
10.5 绘制电极 147 NWx.l8G
10.6 静电模拟 149 Ut|G.%1Vd%
10.7 电光模拟 151 *?dw`j_b >
11 折射率(RI)扫描 155 o$disJ
11.1 定义材料和通道 155 bUJ5jkZ)
11.2 定义布局设置 157 UM[<v9NWE
11.3 绘制线性波导 160 p{c+ +P5
11.4 插入输入面 160 %uA\Le
11.5 创建脚本 161 uj 6dP
11.6 运行模拟 163 !LDuCz -
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 {6E&\
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 hqr V {c
12.1 定义材料 165 "lU%Pm]>
12.2 创建参考轮廓 166 JrZ"AId2
12.3 定义布局设置 166 h0;PtQb1
12.4 用户自定义轮廓 167 %UV'HcO/gp
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 .~>Uh3S
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 7=Vs1TVc
13.1 定义材料 173 6@N?`6Bt
13.2 创建钛扩散轮廓 173 X}UR\8g
13.3 定义晶圆 174 cU`sA_f
13.4 创建器件 175 &}N=a
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 IG}`~% Z
13.6 定义电极区域 178 _DlkTi5(w
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 (+_i^SqK
13.8 运行模拟 182 Nhq&Sn2
13.9 创建脚本 184 "'M>%m u
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 io8c[#"uU
14.1 理论背景 186 <|,0%bq)|
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 DH@})TN*O
14.3 生成脚本数据 190 $%*E)~
14.4 导出散射数据 193 b ] W^_
14.5 创建臂 194 ` #!~+
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 ">?ocJ\9
14.7 加载两个臂的文件 200 e7fA-,DV
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 C9?R*2L>
14.9 连接元件 202 o'9K8q\1
14.10 运行模拟 203 _9@D o6
14.11 创建图以查看结果 204 Zjo8/
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定价：280元 0H|U9
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对书籍有兴趣可以扫码加微联系 JjH#,@'.
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