[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。 } Ved  
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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。 -^jLU FC  
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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。 ?^$4)Y>Kf  
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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。 PUZXmnB  
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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。 Is6']bYh  
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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 !4,xQ^   
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目 录 Ufe  
1 入门指南 4 rUpAiZfz >  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 %V1T!<  
1.2 OptiBPM简介 5 kbT-Oz  2  
1.3 光波导介绍 8 &|\}\+0Z  
1.4 快速入门 8 07"Oj9NlA  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 s>``- ]3  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 jKV?!~/F  
2.2 定义布局设置 29 I;Fy k70w;  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 7RFkHME  
2.4 插入input plane 35 V1#aDfiW  
2.5 运行模拟 39 6ym)F!t8l  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 d<'Yt|zt  
3 创建一个单弯曲器件 44 *n_4Rr  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 8U:dgXz  
3.2 定义布局设置 45 $z,DcO.vz  
3.3 创建一个弧形波导 46 Ru')X{]25  
3.4 插入入射面 49 +M]8_kE=+l  
3.5 选择输出数据文件 53 v_h*:c  
3.6 运行模拟 54 HeifFJn  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 h5JwB<8  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 wVJFA1  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 A^@<+?  
4.2 定义布局设置 61 u\geD  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 @d^h/w  
4.4 插入输入面 62 )9jQ
_  
4.5 运行模拟 63 Jb.u^
3R@  
4.6 预览最大值 65 <m:wuNEM  
4.7 绘制波导 69 ^
QQNJ  
4.8 指定输出波导的路径 69 >@Vr'kg+V
 
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 Dj.+5f'  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 XK-x*|  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 6%INNIyAWa  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 UBHQzc+,  
5.1 定义波导材料 75 Od]xIk+E  
5.2 定义布局设置 76 xLK0~|_#!  
5.3 创建波导 76 *`.{K12T  
5.4 修改输入平面 77 AR6vc  
5.5 指定波导的路径 78 l4reG:uYG  
5.6 运行模拟 79 jyH_/X5i7  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 h:sG23@=  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 `80Hxp@  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 iQ"F`C  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 `#8R+c=$  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 &*GX:0=/>  
6.2 定义布局结构 89 S)|b%mVwR  
6.3 绘制并定位波导 91 nnl9I4-O  
6.4 生成布局脚本 95 ~Fb?h%w  
6.5 插入和编辑输入面 97 &i
t/@8yH  
6.6 运行模拟 98 X2?_lZ[\  
6.7 修改布局脚本 100 .LR>&N_U  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 aBi:S3 qk  
7 应用预定义扩散过程 104 BQ0\+  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 Ka\b_P&  
7.2 定义布局设置 106 %\&
dFwb  
7.3 设计波导 107 xumv I{  
7.4 设置模拟参数 108 *v/*_6
f*  
7.5 运行模拟 110 VVl-cU  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 q#3X*!)  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 1^^D :tt  
7.8 添加一个新的轮廓 111 ta.,4R&K  
7.9 创建上方的线性波导 112 M)^9e?  
8 各向异性BPM 115 >v,j;[(  
8.1 定义材料 116 }
l!_m.#e  
8.2 创建轮廓 117 s2=X>,kz?  
8.3 定义布局设置 118 nn%xN\~<  
8.4 创建线性波导 120 Qo *]l_UO;  
8.5 设置模拟参数 121 H H3  
8.6 预览介电常数分量 122 JhIK$Ti  
8.7 创建输入面 123 a`Zf_;$@  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 yv4PK*  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 gj X1b
2  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 S6tH!Z=(g  
9.2 定义布局设置 130 3[Iw%% q  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 AB\4+ CLV  
9.4 编辑输入平面 132 htym4\Z=  
9.5 设置模拟参数 134 ~U+'3.Wo  
9.6 运行模拟 135 lXKZNCL  
10 电光调制器 138 ", )  
10.1 定义电解质材料 139 U~t(YT  
10.2 定义电极材料 140 4HE4e  
10.3 定义轮廓 141 :%MWbnVSC,  
10.4 绘制波导 144 #?6RoFgMe  
10.5 绘制电极 147 qG]PUc>j  
10.6 静电模拟 149 \"Iy<zG  
10.7 电光模拟 151 B{ "<\g  
11 折射率(RI)扫描 155 y8z%s/gRh  
11.1 定义材料和通道 155 =LnAMl#9  
11.2 定义布局设置 157 rSn7(3e4^  
11.3 绘制线性波导 160 G)7sXEe  
11.4 插入输入面 160 A,qG*l
v  
11.5 创建脚本 161 C,hsr  
11.6 运行模拟 163 4/>={4Y9  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 @CF4:NNHw  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 _AYF'o-Cm  
12.1 定义材料 165 sc60:IxgI  
12.2 创建参考轮廓 166 Dm#k-y  
12.3 定义布局设置 166 S &u94hlC  
12.4 用户自定义轮廓 167 P7-3Vf_L  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 >`'9V|1  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 !d(V7`8  
13.1 定义材料 173 `f]O  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 T1=M6iJ  
13.3 定义晶圆 174 nT"z(\i.!J  
13.4 创建器件 175 6<Z9p@6  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 jq{
Ix  
13.6 定义电极区域 178 >B7OTGw  
具体情况请扫码联系 ;zDc0qpw  
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