[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 #* 
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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。 yK0Q,   
.F?yt5{5No  
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。 ?a~=CC@  
91%+Bf()J6  
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。 <h U ZD;  
RoLUPy9U  
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~gduNG#  
]<4Yor}t{;  
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。 |RwD]2H  
ay'=M`uO_  
《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 #:vosVqG  
M`KrB5a+6  
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目 录 }`IN5NdYp  
1 入门指南 4 A`=ESz  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 q uv`~qn  
1.2 OptiBPM简介 5 R/b)hP~  
1.3 光波导介绍 8 ).N}x^  
1.4 快速入门 8 JQsS=m7Et  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 } ~=53$+  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 aAwnkQ$  
2.2 定义布局设置 29 t_3)}  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 X5qU>'?`  
2.4 插入input plane 35 A!<R?  
2.5 运行模拟 39 T6Ue\Sp'  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 QXq~e  
3 创建一个单弯曲器件 44 "
a5?cX;  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 ^P:9iu)+]~  
3.2 定义布局设置 45 3l`yy])t  
3.3 创建一个弧形波导 46 f>waFu-  
3.4 插入入射面 49 s3_i5,y  
3.5 选择输出数据文件 53 zEF3B  
3.6 运行模拟 54 EZIMp8^  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 11X-X  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 #TZYe4#f  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 [_L:.,]g8  
4.2 定义布局设置 61 N^
h,[  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 '8i np[_  
4.4 插入输入面 62 #g{ZfO[#  
4.5 运行模拟 63 W5_t/_EWD  
4.6 预览最大值 65 ilayU  
4.7 绘制波导 69 > g8;x#  
4.8 指定输出波导的路径 69 u~1[nH:  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 }/(fe`7:  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 5
U3="L  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74
q'3=  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 0D|^S<z6  
5.1 定义波导材料 75 x~j
%  
5.2 定义布局设置 76 "]kaaF$U%  
5.3 创建波导 76 'e7<&wm ia  
5.4 修改输入平面 77 !7AW_l9`i  
5.5 指定波导的路径 78 H`),PY2  
5.6 运行模拟 79 1-r1hZ-  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 b,KQG|k  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 sA3 4`ZAa  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84
G:c)e,pD  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 2ztP'  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 GLnj& Ve  
6.2 定义布局结构 89 h+,zfVJu  
6.3 绘制并定位波导 91 ?%;7k'0"  
6.4 生成布局脚本 95
.9lx@6]+  
6.5 插入和编辑输入面 97 46Nl];g1`  
6.6 运行模拟 98 WkXa%OZ  
6.7 修改布局脚本 100 -AD3Pd|Y[  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 Xy_+L_h^  
7 应用预定义扩散过程 104 NLoJmOi;L7  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 Eae]s8ek9  
7.2 定义布局设置 106 Et
cAU}9  
7.3 设计波导 107 +7^%fX;3pW  
7.4 设置模拟参数 108 4}W*
,&_  
7.5 运行模拟 110 SD8Q_[rY  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 5z5#_*)O  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 |M)'@s:  
7.8 添加一个新的轮廓 111 :f 1*-y  
7.9 创建上方的线性波导 112 tP"C>#LO  
8 各向异性BPM 115
rVt6tx  
8.1 定义材料 116 ,K+K`"Oy  
8.2 创建轮廓 117 B3c rms['  
8.3 定义布局设置 118 XlV#)JX  
8.4 创建线性波导 120 +sQ=Uw#e  
8.5 设置模拟参数 121 $ze%!C  
8.6 预览介电常数分量 122 ,m8l /wG  
8.7 创建输入面 123 BV9B}IV  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 9,`WQ+OI  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ]6GdB3?UVM  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 )
f*&}SV  
9.2 定义布局设置 130 3RXq/E  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 ",w@_}z:  
9.4 编辑输入平面 132 +Z/*=;  
9.5 设置模拟参数 134 wta\C{{  
9.6 运行模拟 135 fp.,MIS  
10 电光调制器 138 Ldf<  
10.1 定义电解质材料 139 g&`e2|[7  
10.2 定义电极材料 140 GXYmJ4wR  
10.3 定义轮廓 141 c]
$X+  
10.4 绘制波导 144 (5cc{zKtR  
10.5 绘制电极 147 pBL,kqYNA>  
10.6 静电模拟 149 vYKKv%LE  
10.7 电光模拟 151 PL@hsZty~c  
11 折射率(RI)扫描 155 ;8'hvc3i$  
11.1 定义材料和通道 155 !0zbWB9  
11.2 定义布局设置 157 GXr9J rs.e  
11.3 绘制线性波导 160 plh.-"   
11.4 插入输入面 160 ?k TVC  
11.5 创建脚本 161 <ZSH1~<{6  
11.6 运行模拟 163 |j^^*z@  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 Zz!XH8sH  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 WUvrC  
12.1 定义材料 165 5@%$M$E  
12.2 创建参考轮廓 166 M/EEoK^K@  
12.3 定义布局设置 166 X#EMmB!  
12.4 用户自定义轮廓 167 Y}&//S A  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 Y4_/G4C  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 f-F+Y`P  
13.1 定义材料 173 9y{[@KG  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 )D{L<.i_  
13.3 定义晶圆 174 ({v$!AAv  
13.4 创建器件 175 Oz'x5/%G  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 <4ccTl  
13.6 定义电极区域 178 yS^";$2Tc  
f=+|e"i#p  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 5Ev9u),D+v  
13.8 运行模拟 182 ]i(tou-[i  
13.9 创建脚本 184 x{6KsYEY  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 ~Z9Eb|B  
14.1 理论背景 186 9]<p  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 c@wSv2o$  
14.3 生成脚本数据 190 DzydS=`w  
14.4 导出散射数据 193 i ?&t@"'  
14.5 创建臂 194 9utiev~
3  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 Cc/h|4  
14.7 加载两个臂的文件 200 /{>$E>N;  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201
29("gB  
14.9 连接元件 202 tJ>%Xop  
14.10 运行模拟 203 G0oY`WXOB  
14.11 创建图以查看结果 204 7I
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QQ：2987619807 M<s16