[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 i{qgn%#}Y  
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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。 e8b:)"R  
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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。 k==h|\|  
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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。 \lNN Msd&  
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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。 SZCze"`[  
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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。 j
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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 .5{ab\_af  
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售价：280元 }SCM I4\  

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目 录 vY`s'%WV  
1 入门指南 4 [)X\|pO&  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 ~WV"SaA)*U  
1.2 OptiBPM简介 5 see
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1.3 光波导介绍 8 vs{s_T7Mz]  
1.4 快速入门 8 kB%JNMF{A  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 FHI ;)wn=  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 lsNd_7k  
2.2 定义布局设置 29 #:%/(j  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 P=G3:eX  
2.4 插入input plane 35 %ULr8)R;  
2.5 运行模拟 39 mpJ#:}n  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 )whA<lC  
3 创建一个单弯曲器件 44 ^pk7"l4Xm  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 Aq7osU1B  
3.2 定义布局设置 45 ufT`"i  
3.3 创建一个弧形波导 46 X!g#T9kG  
3.4 插入入射面 49 qJUK_6|3  
3.5 选择输出数据文件 53 ` sU/&  P  
3.6 运行模拟 54 Pk)1WK7E  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 K@hw.Xq"  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 [j'X;tVX{  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 jEJT-*I1+  
4.2 定义布局设置 61 M
\Kx'N  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 UW EV^ &"x  
4.4 插入输入面 62 $* Kvc$D  
4.5 运行模拟 63 9'q*:&qq  
4.6 预览最大值 65 q>
C'BIr  
4.7 绘制波导 69 >[*qf9$  
4.8 指定输出波导的路径 69 _:27]K:  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 @f_+=}|dc  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 !g2+w$YVa  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 6)Lk-D  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 #
>+HlT  
5.1 定义波导材料 75 f& '  
5.2 定义布局设置 76 VP]%Hni]  
5.3 创建波导 76 h.t-`k7  
5.4 修改输入平面 77 3m)y|$R  
5.5 指定波导的路径 78 |Xy6PN8  
5.6 运行模拟 79 M=r)I~  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 ^y%T~dLkp'  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 '`KY!
]L  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 v_-dx  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88
IO-Ow!  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 }`~+]9<  
6.2 定义布局结构 89 0"bcdG<}  
6.3 绘制并定位波导 91 @<&m|qtMsz  
6.4 生成布局脚本 95 ,nm*q#R,0  
6.5 插入和编辑输入面 97 E^eVvP4uC@  
6.6 运行模拟 98 "#\;H$+  
6.7 修改布局脚本 100 ySDH"|0  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 oILZgNe'  
7 应用预定义扩散过程 104 :6\qpex  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 9qG6Pb  
7.2 定义布局设置 106 LSr]S79N1  
7.3 设计波导 107 k\G
cHI-  
7.4 设置模拟参数 108 mL: sJf  
7.5 运行模拟 110 "LTad`]<Ro  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 ~IN>3\j  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 j8lb~0JD  
7.8 添加一个新的轮廓 111 <GaS36ZW  
7.9 创建上方的线性波导 112 :Fvrs( x  
8 各向异性BPM 115 SI-Ops~e  
8.1 定义材料 116 >I&5j/&}+  
8.2 创建轮廓 117 I9hK}
D  
8.3 定义布局设置 118 %d<"l~<5;  
8.4 创建线性波导 120 v^ VitLC  
8.5 设置模拟参数 121 j#q-^
h3H  
8.6 预览介电常数分量 122 0Z{ZO*rK  
8.7 创建输入面 123 f=K]XTw~  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ut7zVp<"  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ^3L0w
}#  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 v,>Dbxn  
9.2 定义布局设置 130 4@# `t5H  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 j+ 0I-p  
9.4 编辑输入平面 132 o
:Sa, !DK  
9.5 设置模拟参数 134 #'9HU2  
9.6 运行模拟 135 :!!at:>  
10 电光调制器 138 ?+}_1x`  
10.1 定义电解质材料 139 YglmX"fLf  
10.2 定义电极材料 140 :E )>\&  
10.3 定义轮廓 141 U|Ta4W`k\  
10.4 绘制波导 144 M:B=\&.O  
10.5 绘制电极 147 5taT5?n2  
10.6 静电模拟 149 _^%,x  
10.7 电光模拟 151 _.Uh)-yR  
11 折射率(RI)扫描 155 ZRU{[4  
11.1 定义材料和通道 155 VQ9/Gxdeo  
11.2 定义布局设置 157 lp%pbx43s  
11.3 绘制线性波导 160 C1 GKLl~  
11.4 插入输入面 160 ^yN&ZI3P&  
11.5 创建脚本 161 t=W}SH  
11.6 运行模拟 163 57']#j#"hj  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 -fW*vE:  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 hy"\RW  
12.1 定义材料 165 Od,qbU4O  
12.2 创建参考轮廓 166 pYmk1!]/  
12.3 定义布局设置 166 :(*V?WI  
12.4 用户自定义轮廓 167 )cMh0SGcM1  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 &powy7rR  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 t)$:0  
13.1 定义材料 173 OU $#5  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 <&g,Nc'5C  
13.3 定义晶圆 174 |~mOfuQb  
13.4 创建器件 175 }Sh?S]]`  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 N]=q|D  
13.6 定义电极区域 178 y(yHt=r  
eiaF
aYe\  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 .~~T\rmI  
13.8 运行模拟 182 a fW@T2  
13.9 创建脚本 184 ['tY4$L(  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 e)? .r9pA;  
14.1 理论背景 186 6HWE~`ok6  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 lE(HFal0-(  
14.3 生成脚本数据 190 xHLlMn4M  
14.4 导出散射数据 193 ShP^A"Do  
14.5 创建臂 194 ~H<6gN<j(.  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 oDAXiY$u  
14.7 加载两个臂的文件 200 FxWSV|Z  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 9x9T<cx  
14.9 连接元件 202 2*l/3VW  
14.10 运行模拟 203 h_3E)jc  
14.11 创建图以查看结果 204 U,{eHe ?>T