《光学设计与应用软件》课程教学大纲

一、课程说明

课程编号：083P06B 学 分： 2

周 学 时:4 总学时： 51 学时分配：讲课17+ 上机学习34

课程类别: 模块选修课

适用专业：物理学、应用物理、物理教育

先修课程：普通物理学，光电子技术

二、教学方法

本课程主要内容以上机实习为主，同时进行课堂主讲与课堂讨论的方式，尽量使所有的学生都参与实际问题解决。

三、教学目的与基本要求

通过学习，使学生初步了光电子器件特性，光学设计与应用软件的功能，光电子器件的设计等内容，了解2000年代以来，光电子器件设计技术的最新进展。

四、主要内容及学时分配

内容简介

光电子器件设计的光束传播方法(BPM),慢变包络近似,克兰-尼克尔森 (Crank-Nicholson) 方法,宽角束传播方法,锂酸铌晶体与聚合物光学材料性质。

基本内容

1.软件简介（3学时）

了解光学设计与应用软件的发展,软件设计的原理和软件的主要功能,以及有关介质波导的射线光学、平面波导的波动分析、均匀介质的条形波导、光波导的制备和光波导特性的测试方面的知识。

2.OptiBPM6.0用户界面介绍（6学时）

了解OptiBPM6.0软件安装的注意事项,主要的用户界面,对硬件环境的要求.

3.多模干涉耦合器(MMI)的设计（6学时）

材料的定制,输出设定,确定MMI耦合器的结构,插入输入面,模拟与模拟结果分析。

4.单弯曲器件设计（6学时）

材料的定制,输出设定,确定弧度波导的结构,插入输入面,确定弧度波导的路径,模拟与模拟结果分析,导入输出文件。

5.多模干涉(MMI)星型耦合器的设计（6学时）

材料的定制,输出设定,确定多模干涉(MMI)星型耦合器的结构, 模拟与模拟监测,插入输出波导,确定输出波导的路径,模拟与模拟结果分析,导入输出文件。

6.光波参数扫描（6学时）

材料的定制,输出设定,确定波导结构, 插入输入面,模拟与模拟监测输入面,确定模拟参数,观察模拟结果分析,导入输出文件。

7.3dB耦合器的设计（6学时）

材料的定制,输出设定,确定3dB耦合器的波导结构, 插入输入面,模拟与模拟监测输入面,确定模拟参数,观察模拟结果分析,导入输出文件。

8.钛扩散锂酸铌晶体波导的设计（6学时）

材料的定制,输出设定,确定钛扩散锂酸铌晶体波导的结构, 插入输入面,模拟与模拟监测,确定模拟参数,观察模拟结果分析,导入输出文件。

9.芯片与光纤端面耦合器的设计（6学时）

材料的定制,输出设定,确定芯片与光纤端面耦合器的结构, 编辑输入面,确定模拟参数,观察模拟结果分析,导入输出文件。

五、相关教学环节安排

课堂教学，课堂讨论，自主学习、作业、参观工厂与实际。

六、考核及成绩评定方式：

闭卷考试。平时成绩占总评的40%，期末考试占总评的60%。

七、教材及参考书目

教材：《OptiBPM: Waveguide Optics Simulation Design Software》，Optiwave Systems Inc.，出版日期：2007-12-1

参考书目：《光电子技术》，姚建铨；于意仲编著，高等教育出版社，出版日期：2006-5-1 撰写人： 周骏 审核人：