[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 JIXZI\Fk  
i#I7ncX  
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。 \ZtF,`Z  
'3]M1EP  
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。 5Ve T8/7Q  
vw*,_f  
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。 ]p*Fq^  
R6`,}<A]@  
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。 aa&\HDh*  
@DuSii#.S  
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。 lpnPd{kE  
X< 4f7;]O  
《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 S\0?~l"}  
ZjveXrx  
J3y4D}  
目 录 !"SuE)WM  
1 入门指南 4 #@:GLmD%  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 /TScYE:$HE  
1.2 OptiBPM简介 5 -"5r-qq*  
1.3 光波导介绍 8 LLPbZ9
q  
1.4 快速入门 8 8F/JOtkGMt  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 7gQ2dp  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 V5rW_X:]8  
2.2 定义布局设置 29 &d=ZCa
P  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 \+>g"';f  
2.4 插入input plane 35 N*'d]P2P`J  
2.5 运行模拟 39 y\mK?eR  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 LfX[(FP  
3 创建一个单弯曲器件 44
Ja{[T  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 .-}F~FES  
3.2 定义布局设置 45 F!cRx%R  
3.3 创建一个弧形波导 46 Jj7he(!_1  
3.4 插入入射面 49 6Gh3r  
3.5 选择输出数据文件 53 '7UIzk|  
3.6 运行模拟 54 6XI$ o,{  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 I2)#."=Ew  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 I5#zo,9  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 :tT6V(-W  
4.2 定义布局设置 61 kZNVUhW6S  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ]::g-&%Um  
4.4 插入输入面 62 6MmkEU z  
4.5 运行模拟 63 wqA7_ -  
4.6 预览最大值 65
Pvz\zRq  
4.7 绘制波导 69 /EV _Y|(-  
4.8 指定输出波导的路径 69 2!";?E  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 M"E7=J  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 p~17cH4~-f  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 '<Jqp7$dL  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 7 |Q;E|=-Y  
5.1 定义波导材料 75 k/hNap'0  
5.2 定义布局设置 76 (}MN16!  
5.3 创建波导 76 m!Fx#  
5.4 修改输入平面 77 7(B"3qF8|  
5.5 指定波导的路径 78 h5}:>yc  
5.6 运行模拟 79 M6H#Y2!ZbC  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 o$k9$H>Na  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 'L8B"5|>  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 QN^AihsPi  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 %)sG 34  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 Mc<O ~  
6.2 定义布局结构 89 ;0-Y),  
6.3 绘制并定位波导 91 /Gvd5
  
6.4 生成布局脚本 95 UOcO\EA+  
6.5 插入和编辑输入面 97 Qb?eA  
6.6 运行模拟 98 ,g:\8*Y>'  
6.7 修改布局脚本 100 xH>2$ ;f  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 j S<."a/n  
7 应用预定义扩散过程 104 -gVsOX0  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 Hg2Rcl  
7.2 定义布局设置 106 h4tAaPcS+  
7.3 设计波导 107 ^e(*{K;
8  
7.4 设置模拟参数 108 <L+y 6B  
7.5 运行模拟 110 Fm4)|5  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 )GR4U8<>g  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 rvp#[RAaS}  
7.8 添加一个新的轮廓 111 LW*v/`@  
7.9 创建上方的线性波导 112 6 B*,Mu4A  
8 各向异性BPM 115 "RLv{D<)J,  
8.1 定义材料 116 R>R8LIZZc  
8.2 创建轮廓 117 (X~JTH:e/  
8.3 定义布局设置 118 :Hq#co  
8.4 创建线性波导 120 ]B3f$;W  
8.5 设置模拟参数 121 cc{^0JT  
8.6 预览介电常数分量 122 `}S;_g!  
8.7 创建输入面 123 Lb}$)AcC  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 pd}Cg'}X  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 WnL7 A:sZ  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 PAS0 D #  
9.2 定义布局设置 130 `]j:''K  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 ;%!]C0?  
9.4 编辑输入平面 132 :EV*8{:aLU  
9.5 设置模拟参数 134 Z!2%{HQ=q  
9.6 运行模拟 135 @ ('/NjTZ  
10 电光调制器 138 ^~7ouA  
10.1 定义电解质材料 139 m*~Iu<5
L  
10.2 定义电极材料 140 XB;C~:  
10.3 定义轮廓 141 >8.o  
10.4 绘制波导 144 _p;=]#+c&  
10.5 绘制电极 147 D]+]Br8  
10.6 静电模拟 149 FgnPh%[u  
10.7 电光模拟 151 )<[)7`  
11 折射率(RI)扫描 155 A8T8+M:  
11.1 定义材料和通道 155 4KB>O)YNg'  
11.2 定义布局设置 157 raJv$P  
11.3 绘制线性波导 160 9y?)Ga  
11.4 插入输入面 160 ,f}u|D 3@  
11.5 创建脚本 161 ,*CPG$L  
11.6 运行模拟 163 D+"
+m%^>C  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 \EW<;xq  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 DC(u,iW%6  
12.1 定义材料 165 k nljc^  
12.2 创建参考轮廓 166 Jsf"h-)P  
12.3 定义布局设置 166 d[`vd^hI  
12.4 用户自定义轮廓 167 _*fOn@Vwo  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 JVR,Py:%G  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 V,&A? Y  
13.1 定义材料 173 y&6 pc  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 D\^\_r):  
13.3 定义晶圆 174 OBL2W\{  
13.4 创建器件 175 HpIWH*  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 #j4RX:T*[  
13.6 定义电极区域 178 +*Zjo&pc  
Iad&Z8E  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182  w\y)  
13.8 运行模拟 182 "=,IbC  
13.9 创建脚本 184 X.eocy  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 Y|cj&<o  
14.1 理论背景 186 FK~*X
3'  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 Y(F>;/AA  
14.3 生成脚本数据 190 Ogu";p(  
14.4 导出散射数据 193 ffR<G&"n~b  
14.5 创建臂 194 ?H!QV;ku  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 2?@Ozr2Uh  
14.7 加载两个臂的文件 200 L~E|c/  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 _*++xF1  
14.9 连接元件 202 ou=33}uO  
14.10 运行模拟 203 a/xnf<(H  
14.11 创建图以查看结果 204 ''H;/&nDX  
/kAbGjp0  
x9\]C'*sO  
QQ：2987619807 -{ES 36