[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。 a"N4~?US  
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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。 vhbDb)J  
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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。 gr-9l0u  
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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。 +4;uF]T  
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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。 7ELMd{CD  
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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 l^GP3S  
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目 录 \B F*m"lz  
1 入门指南 4 >~%e$a7}+  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 x:-.+C%  
1.2 OptiBPM简介 5 XU!2YO)t;!  
1.3 光波导介绍 8 n0Y+b[+wj  
1.4 快速入门 8 =_$Qtq+h  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 4[Z\

?[  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 1b=lpw1}  
2.2 定义布局设置 29 W} WI; cI  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 {3;AwhN0H  
2.4 插入input plane 35 `&\Q +W  
2.5 运行模拟 39 T134ZXqqz  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 8fA_p}wp  
3 创建一个单弯曲器件 44 Z^ }mp@j>  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 f}g\D#`]/  
3.2 定义布局设置 45 D\IjyZ-O  
3.3 创建一个弧形波导 46 w=b)({`M  
3.4 插入入射面 49 DPi_O{W>  
3.5 选择输出数据文件 53 X%yO5c\l2  
3.6 运行模拟 54 BA\/
YW @  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 HhO".GA  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 =*p/F  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 4iSa7YqhBT  
4.2 定义布局设置 61 ;&H4u)  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 h(W
rL  
4.4 插入输入面 62 2,ECYie^  
4.5 运行模拟 63 y#}cC+;   
4.6 预览最大值 65 ^u3V E  
4.7 绘制波导 69 G\|,5HED  
4.8 指定输出波导的路径 69 *s@Qtgu  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 vJAZ%aW  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 LYlDc;<A  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 + QQS={  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75  >S$Z  
5.1 定义波导材料 75 gV&z2S~"  
5.2 定义布局设置 76 .<kqJ|SVi  
5.3 创建波导 76 'SQG>F Uy  
5.4 修改输入平面 77 hiNEJ_f  
5.5 指定波导的路径 78 l5L.5$N  
5.6 运行模拟 79 !i=nSqW  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 VfT*7_  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 xf|mlHS+  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 [+qCs7'  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 k,euhA/&  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 qI^ /"k*5  
6.2 定义布局结构 89 sz9L8f2  
6.3 绘制并定位波导 91 ^eW}XRI  
6.4 生成布局脚本 95 B"%{i-v>**  
6.5 插入和编辑输入面 97 qzb<J=F
AU  
6.6 运行模拟 98 @&[T _l  
6.7 修改布局脚本 100 0uBl>A7qhn  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 (b`]M`Fc  
7 应用预定义扩散过程 104 bH"hX  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 3sd"nR?aX  
7.2 定义布局设置 106 )7_"wD` z  
7.3 设计波导 107 ~'R(2[L!;  
7.4 设置模拟参数 108 &=4(l|wcg  
7.5 运行模拟 110 ~|<m,)!  
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]4?-  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 CbN!1E6).  
7.8 添加一个新的轮廓 111 WxF:~{  
7.9 创建上方的线性波导 112 7RZh<A>m  
8 各向异性BPM 115 #r3l[bKK  
8.1 定义材料 116 kI%%i>Y}  
8.2 创建轮廓 117 k}~O}~-  
8.3 定义布局设置 118 mFHH515  
8.4 创建线性波导 120 A&>.74}p  
8.5 设置模拟参数 121 ^iQn'++
Q  
8.6 预览介电常数分量 122 4lZ$;:Jg  
8.7 创建输入面 123 Y#g4$"G9  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 Q X%&~  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 !0N7^Z"gtz  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 <})'Y~i  
9.2 定义布局设置 130  6m6zA/  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 a ^%"7Ri  
9.4 编辑输入平面 132 hR.@b*q?R  
9.5 设置模拟参数 134 ^B+!N;  
9.6 运行模拟 135 -,["c9'3  
10 电光调制器 138 j;+?HbL  
10.1 定义电解质材料 139 SXt{k<|  
10.2 定义电极材料 140 =|=.>?t6Z0  
10.3 定义轮廓 141 n`4K4y%Dy}  
10.4 绘制波导 144
j) ,,"54*  
10.5 绘制电极 147 F]9nB3:W  
10.6 静电模拟 149 _D|^.)=U|  
10.7 电光模拟 151 /Wf^hA  
11 折射率(RI)扫描 155 &.Zb,r$Y  
11.1 定义材料和通道 155 eAqz3#_My  
11.2 定义布局设置 157 e)?Fi  
11.3 绘制线性波导 160 e${)w-R/e  
11.4 插入输入面 160 ;U_QvN|  
11.5 创建脚本 161 \lSU  
11.6 运行模拟 163 JAI)Eqqv]  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 hUm'8)OJ  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 MCdx?m3]  
12.1 定义材料 165 7==f\%,  
12.2 创建参考轮廓 166 ,6r{VLN  
12.3 定义布局设置 166 [xKd7"d/n  
12.4 用户自定义轮廓 167 2}W0 F2*  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 n#=o?!_4  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 GLGz2 ,#  
13.1 定义材料 173 Ye.r
%i&  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 asC_$tsMe  
13.3 定义晶圆 174 [b$4Shx  
13.4 创建器件 175 n3sUbs;
 
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 *s;|T?~i  
13.6 定义电极区域 178 T\r@5X
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具体情况请扫码联系 pD&&l!i&[  
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