光波导书籍-《OptiBPM入门教程》

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前言 MZWicfUy
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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。 o?`^ UG-
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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。 njGZ#{"eC
L)QAI5o:3
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。 f7v|N)
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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。 q Oyo+hu
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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。 =2OLyZDI
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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 ,cFBLj(@

上海讯技光电科技有限公司
2021年4月 <!a%GI

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目录 E5Zxp3N
1 入门指南 4 _)a!g-Do7
1.1 OptiBPM安装及说明 4 COFCa&m9c
1.2 OptiBPM简介 5 EXizRL-9o
1.3 光波导介绍 8 @$R^-_m
1.4 快速入门 8 #4Ltw,b^
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 Cm%xI&Y
2.1 定义MMI耦合器材料 28 6QX2&[qWS
2.2 定义布局设置 29 58[.]f~0
2.3 创建一个MMI耦合器 31 fD~f_Wr
2.4 插入input plane 35 \qw1\-q
2.5 运行模拟 39 Xu%8Q?]
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 gxCl=\
3 创建一个单弯曲器件 44 v<:/u(i
3.1 定义一个单弯曲器件 44 RN ~pC
3.2 定义布局设置 45 ,r,$x4*
3.3 创建一个弧形波导 46 3Bbd2[<W
3.4 插入入射面 49 bF c %
3.5 选择输出数据文件 53 qt=nN-AC(
3.6 运行模拟 54 2|JtRE+
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 @,;VMO
4 创建一个MMI星形耦合器 60 Tu7}*vsR
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 0}wmBSl
4.2 定义布局设置 61 5NN`tv
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 J{r3y&:
4.4 插入输入面 62 h"4i/L3aAh
4.5 运行模拟 63 &w{: qBa
4.6 预览最大值 65 ~mk>9Gp
4.7 绘制波导 69 6\NBU,lY
4.8 指定输出波导的路径 69 LDYk\[81
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 =@s{H +
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 IP+.L]S
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 Z3N^)j8
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 f<LRM
5.1 定义波导材料 75 8?G534*r@2
5.2 定义布局设置 76 [w?v !8l
5.3 创建波导 76 ]^v*2!_(
5.4 修改输入平面 77 <4RP:2#
5.5 指定波导的路径 78 9PWqoz2c
5.6 运行模拟 79 +OfHa\Nz
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 }HxC~J"
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 !b?`TUt
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 SxW.dT8{
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 U$EQeb
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 n|) JhXQ
6.2 定义布局结构 89 EzGO/uZ]
6.3 绘制并定位波导 91 &e;GoJ
6.4 生成布局脚本 95 UY/qI%#L#,
6.5 插入和编辑输入面 97 g$^I/OK?
6.6 运行模拟 98 fea4Ul{ib
6.7 修改布局脚本 100 +J <<me4
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 w~Jy,[@n
7 应用预定义扩散过程 104 uTRFeO>
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 Vy@0Got5=
7.2 定义布局设置 106 ^-dhz88wV
7.3 设计波导 107 df7xpV
7.4 设置模拟参数 108 NzG] nsw
7.5 运行模拟 110 u$nYddak
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 4nU+Wj?T
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 #KwK``XC4
7.8 添加一个新的轮廓 111 O[\obi"}
7.9 创建上方的线性波导 112 R[f@g;h
8 各向异性BPM 115 YV)h"u+@0
8.1 定义材料 116 OJXK]dZ
8.2 创建轮廓 117 y aLc~K
8.3 定义布局设置 118 v<V9Z <ub
8.4 创建线性波导 120 'I5~<"E
8.5 设置模拟参数 121 z~\Y*\f^Y3
8.6 预览介电常数分量 122 O"m(C[+[
8.7 创建输入面 123 y9X1X{
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 x|U[|i,;
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 1wt(pkNk
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 ]=jpqxlx
9.2 定义布局设置 130 &0JCZ/e
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 6i'kc3w
9.4 编辑输入平面 132 }D*5PV%d
9.5 设置模拟参数 134 *Fm#Qek
9.6 运行模拟 135 u8Oo@xf0Fr
10 电光调制器 138 $uCY\xqZ
10.1 定义电解质材料 139 _aK4[*jnqh
10.2 定义电极材料 140 9q>rUoK^
10.3 定义轮廓 141 N2\{h(*u
10.4 绘制波导 144 k8O%gO
10.5 绘制电极 147 Z=[?Tf
10.6 静电模拟 149 d D;r35h=
10.7 电光模拟 151 :WAFBK/x
11 折射率(RI)扫描 155 A&7~]BR\
11.1 定义材料和通道 155 [hXnw'Im/
11.2 定义布局设置 157 g<jgR*TE`
11.3 绘制线性波导 160 q+cx.Rc#
11.4 插入输入面 160 Z{rD4S@^
11.5 创建脚本 161 !y-,r4\@`
11.6 运行模拟 163 GOj<>h}r
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 y4`uU1=
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 Ob m%\h
12.1 定义材料 165 l@<yC-Xd
12.2 创建参考轮廓 166 } DQ KfS
12.3 定义布局设置 166 3FE=?Q
12.4 用户自定义轮廓 167 K4j2xSGeo
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 CK#SD|~:
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 {B)-+0 6
13.1 定义材料 173 6*%E4#4
13.2 创建钛扩散轮廓 173 =`fz#Mfd
13.3 定义晶圆 174 2qe]1B;
13.4 创建器件 175 0mYKzJi
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 Fv2U@n6'v
13.6 定义电极区域 178 rLJjK$_x
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 P=PVOt@ b
13.8 运行模拟 182 RAi]9`*7
13.9 创建脚本 184 ,c.(&@
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 XpoEZ|0
14.1 理论背景 186 kbKGGn4u
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 `cn}}1Lg]
14.3 生成脚本数据 190 >w)A~ F<
14.4 导出散射数据 193 iK=SK3)vR
14.5 创建臂 194 Q|i`s=|
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 3iv;4e ;
14.7 加载两个臂的文件 200 bbAJ5EqL
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 >gGdzL
14.9 连接元件 202 }S}9Pm,:
14.10 运行模拟 203 wxIWh>pZa
14.11 创建图以查看结果 204 ;@lC08SE
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定价：280元 (5R_q.Wu
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对书籍有兴趣可以扫码加微联系 E!}~j
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