[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。 n'-?CMH`  
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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。 :-Al}7  
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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/~PV  
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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。 0p;pTc  
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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。 %Z#s9
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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 $J
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目 录 K V-}:u(  
1 入门指南 4 ")cJA f  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 6YCFSvA#/  
1.2 OptiBPM简介 5 %tRQK$]c  
1.3 光波导介绍 8 
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1.4 快速入门 8 M((]> *g  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 n,E=eNc  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 }&{z-/;H  
2.2 定义布局设置 29 SpB\kC"K  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 W$X@DXT=o  
2.4 插入input plane 35 |d B`URP  
2.5 运行模拟 39 Pfv| K;3i  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 4tb y N  
3 创建一个单弯曲器件 44 +9[/> JM  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 jbU=D:|  
3.2 定义布局设置 45 J"&jR7-9  
3.3 创建一个弧形波导 46 ojA i2uz  
3.4 插入入射面 49 ief~*:5  
3.5 选择输出数据文件 53 V?*\ISB`}  
3.6 运行模拟 54 RTgR>qI&)  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 }>|M6.n "  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 V#Px  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 v_$'!i$  
4.2 定义布局设置 61 =(^-s Jk  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 A"`^Abrm  
4.4 插入输入面 62 8a;I,DK=j  
4.5 运行模拟 63 #`>46T  
4.6 预览最大值 65 ^^-uq)A  
4.7 绘制波导 69 W=9Zl(2C  
4.8 指定输出波导的路径 69 4R~f  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 ~baVS-v  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 lOc!KZHUp  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 \ M_}V[1+  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 79?%g=#=  
5.1 定义波导材料 75 )TmqE<[  
5.2 定义布局设置 76 <r{M(yZ?@  
5.3 创建波导 76 I,:R~^qJ8v  
5.4 修改输入平面 77 jv C.T]<B  
5.5 指定波导的路径 78 EAgNu?L  
5.6 运行模拟 79 .[E"Kb}=  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 45u\v2,C3  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 $\DOy&e  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 z DP  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 FHu -';  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 Ev R6^n/  
6.2 定义布局结构 89 l|O)B #  
6.3 绘制并定位波导 91 !2R<T/9~  
6.4 生成布局脚本 95 <#hltPy
h  
6.5 插入和编辑输入面 97 ^zMME*G  
6.6 运行模拟 98 huu v`$~y  
6.7 修改布局脚本 100 *f?z$46  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 a*pwVn  
7 应用预定义扩散过程 104 G9/5KW}-  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 JMUk=p<\  
7.2 定义布局设置 106 KVvzVQ1  
7.3 设计波导 107 _msV3JBr  
7.4 设置模拟参数 108 QEavb
h^S  
7.5 运行模拟 110 %SwN/rna  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 ?3{R'Buv]  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 4TBK:Vm5  
7.8 添加一个新的轮廓 111 8+L,a_q-  
7.9 创建上方的线性波导 112 }w#Ek=,s#o  
8 各向异性BPM 115 Z=B6fu*  
8.1 定义材料 116 x}`]9XQ  
8.2 创建轮廓 117 .)7r /1o  
8.3 定义布局设置 118 fVU9?^0/)9  
8.4 创建线性波导 120 2f%G`4/p  
8.5 设置模拟参数 121 g"60{  
8.6 预览介电常数分量 122 T4OH,^J  
8.7 创建输入面 123 
<h$Nh0  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ,Tb~+z|-[  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 M<A*{@4$w&  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 8fn7!  
9.2 定义布局设置 130 Tr^Egw]  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 &nc0stuL  
9.4 编辑输入平面 132 3H_mR j9th  
9.5 设置模拟参数 134 6hE. i x  
9.6 运行模拟 135 v{N4*P.0T  
10 电光调制器 138 %<g(EKl  
10.1 定义电解质材料 139 )w{bT]   
10.2 定义电极材料 140 (6aSDx Sc  
10.3 定义轮廓 141 \k#|5W  
10.4 绘制波导 144 4>uy+"8PO  
10.5 绘制电极 147 b.`<T"y  
10.6 静电模拟 149 },"T,t#  
10.7 电光模拟 151 X}Ey6*D:  
11 折射率(RI)扫描 155 6z/ct|n  
11.1 定义材料和通道 155 x2#5"/~4  
11.2 定义布局设置 157 yzvNv]Z'*  
11.3 绘制线性波导 160 2 kOFyD  
11.4 插入输入面 160 r((2.,\Z  
11.5 创建脚本 161 D# $Fj  
11.6 运行模拟 163 .`iG}j)\  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 14[+PoF^A  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 re\@v8w~  
12.1 定义材料 165 SWAggW)  
12.2 创建参考轮廓 166 %uuh+@/&yz  
12.3 定义布局设置 166 `5[$8;  
12.4 用户自定义轮廓 167 YF+hN\  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 <Rs#y:  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 fpjy[$8  
13.1 定义材料 173
V~Zi #o  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 qk;vn}auD]  
13.3 定义晶圆 174 Zu4|
1W  
13.4 创建器件 175 fn%Gu s~  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 A@8Ot-t:\2  
13.6 定义电极区域 178 %idn7STJ}  
具体情况请扫码联系 CQf<En|1  
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