[产品]OptiBPM入门教程 [复制链接]

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。 9c_h+XN?y  
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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。 Iq[Z5k(K  
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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。 E}WO?xxv74  
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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。 u\
zP`Y  
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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。 rpu{YC1C%  
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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 It/IDPx4ga  
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目 录 Q{0!N8']"  
1 入门指南 4 TE.O@:7Z  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 Z1g
Zn)7  
1.2 OptiBPM简介 5 5/)
,HGxi  
1.3 光波导介绍 8 #AJo75E%  
1.4 快速入门 8 _s_%}8
o  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 3bi,9 >%  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 0Th
X1)SH  
2.2 定义布局设置 29 Rn-RMD{dh  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 D^5bzZk N  
2.4 插入input plane 35 m%bw$hr  
2.5 运行模拟 39 Iw<: k  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 eBmBD"$   
3 创建一个单弯曲器件 44 8sG0HI$f+  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 };:+0k/  
3.2 定义布局设置 45 A
Ge\PCn-  
3.3 创建一个弧形波导 46 VHlN;6Qlff  
3.4 插入入射面 49 RnX:T)+o  
3.5 选择输出数据文件 53 l?N|Gj;ZFZ  
3.6 运行模拟 54 w<ol$2&B  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 nKzS2u=:Y  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 f;nO$h[Qb  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 yRZb_Mq9U  
4.2 定义布局设置 61 w)hH8jx{  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 GuV.7&!x  
4.4 插入输入面 62 .ZB(!v/2  
4.5 运行模拟 63 POtj6 ?a  
4.6 预览最大值 65 J^J$I!  
4.7 绘制波导 69 g(i_di  
4.8 指定输出波导的路径 69 =
wEqI)Td  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 I+?9}t  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 csPziH$wl  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 s 9Y'MQo*  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 B
P6|^Q  
5.1 定义波导材料 75 mP@<UjxI  
5.2 定义布局设置 76 ?J<V-,i  
5.3 创建波导 76 YjTRz.e{[7  
5.4 修改输入平面 77 )NoNgU\7!  
5.5 指定波导的路径 78 NT^m.o~4  
5.6 运行模拟 79 7ktSj}7W]  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 6,707h  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 _dgS@n;6  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 INd:_cT4l  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 p6M
jVu  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 JfJLJ(}  
6.2 定义布局结构 89 fr\"MP  
6.3 绘制并定位波导 91 9\_^"5l  
6.4 生成布局脚本 95 g/o@,
_  
6.5 插入和编辑输入面 97 ZB)`*z>*  
6.6 运行模拟 98 YTc X4cC  
6.7 修改布局脚本 100 GI~JIXHTQ  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 xH\#:DLY  
7 应用预定义扩散过程 104 (V:z7  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 5cv&`h8uo_  
7.2 定义布局设置 106 'UY
xVh9D  
7.3 设计波导 107 -A?6)ggf.  
7.4 设置模拟参数 108 4@b~)av)  
7.5 运行模拟 110 J
H4hy9i  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 )Oxsasn)M  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 =i4%KF9x  
7.8 添加一个新的轮廓 111 rjFIK`_w  
7.9 创建上方的线性波导 112 n#2tFuPE  
8 各向异性BPM 115 _M;n.?H  
8.1 定义材料 116 EpX.{B@B_[  
8.2 创建轮廓 117 w)#Lu/  
8.3 定义布局设置 118 B<99-7x3  
8.4 创建线性波导 120 M+7&kt0;  
8.5 设置模拟参数 121 Oy,7>vWQI  
8.6 预览介电常数分量 122 ;qA(!`h+  
8.7 创建输入面 123 <|!?V"`3  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 [t
KH'}/s=  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 qhdY<[6
 
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 d@$]/=%  
9.2 定义布局设置 130 )p$a1\~m  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 B<p-
qPR K  
9.4 编辑输入平面 132 ,P%a0\  
9.5 设置模拟参数 134 ;p/
%)WW  
9.6 运行模拟 135 AYVkJq?  
10 电光调制器 138
mMNT.a
 
10.1 定义电解质材料 139 ^^9O9
]  
10.2 定义电极材料 140 n A<#A  
10.3 定义轮廓 141 c:J;Q){Xz  
10.4 绘制波导 144 ?~%Go  
10.5 绘制电极 147 Q7!";ol2  
10.6 静电模拟 149 (~6D`g`B  
10.7 电光模拟 151 TrYt(F{t  
11 折射率(RI)扫描 155 :t7M'BSm2z  
11.1 定义材料和通道 155 d)R7#HLZ7  
11.2 定义布局设置 157 wWI1%#__|o  
11.3 绘制线性波导 160 U_&v|2o#3  
11.4 插入输入面 160 j3Sz+kOf,  
11.5 创建脚本 161
|7pi9  
11.6 运行模拟 163 \y
7kb  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 6h5,XcO4  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 }akF=/M  
12.1 定义材料 165 F['<;}  
12.2 创建参考轮廓 166 ?oD
]J  
12.3 定义布局设置 166 &OMe'P  
12.4 用户自定义轮廓 167 $:RP tG  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 <Z>p1S  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 -p-<mC@<&S  
13.1 定义材料 173 "PK`Ca@`v  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 [X\<C '<  
13.3 定义晶圆 174 URo#0fV4C  
13.4 创建器件 175 :L6,=#  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 gG,"wzj  
13.6 定义电极区域 178 IyV%tOy  
具体情况请扫码联系 DNyU]+\L[l  
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