[产品]书籍-《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。 $kZ,uvKN  
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OptiBPM是基于光束传输算法（BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM）来模拟光通过任意波导介质（各向同性与各向异性）。并可使用合适的数值方法，如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI，来进行计算，计算过程中可以使用合适的边界条件，如TBC和PML边界条件，以完成整个波导结构的仿真和分析，获得任意位置处的电磁场分布。 9cQKXh:R.  
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通过OptiBPM，科研人员可以同时观察近场分布（包含幅度、相位等），检测辐射以及方向场（Guided Field）。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率，减小风险并降低整体研发产品成本。 }]=b%CPJh+  
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本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 YZr^;jfP  
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本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 ~ Y4H)r  
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《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 VB
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目 录 <saS2
.4  
1 入门指南 4 t{F6+dp  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 k3sP,opacX  
1.2 OptiBPM简介 5 rnmWw#  
1.3 光波导介绍 8 31w?bx !Pp  
1.4 快速入门 8 vkc(-n  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 h&h]z[r R  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 _YmYy\g  
2.2 定义布局设置 29 xotq$r  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 h*_r=' E  
2.4 插入input plane 35 S4~^HvMG[Y  
2.5 运行模拟 39 @U}fvdft  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 j(va#f#  
3 创建一个单弯曲器件 44 A`#5pGR  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 -S)
HB$8  
3.2 定义布局设置 45 h,TDNR<1L  
3.3 创建一个弧形波导 46 i
T 4H@  
3.4 插入入射面 49 C [=/40D  
3.5 选择输出数据文件 53 GrVvOJr  
3.6 运行模拟 54 9 r+' o#  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 H{p+gj^J  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 hh:0m\@<  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 sAnStS=>  
4.2 定义布局设置 61 < g6 [mS  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 Tg{d#U_qB  
4.4 插入输入面 62 Vi5RkUY]  
4.5 运行模拟 63 li/IKS)e$  
4.6 预览最大值 65 )oAK)e  
4.7 绘制波导 69 >jN)9}3>-#  
4.8 指定输出波导的路径 69 rb`C:#j{J  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 f{*G%  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 h %MPppCEa  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 BO
/2kL8*  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 Nm#KHA='Z  
5.1 定义波导材料 75 k9yA#
 
5.2 定义布局设置 76 }6^(  
5.3 创建波导 76 2)4{  
5.4 修改输入平面 77 G78rpp  
5.5 指定波导的路径 78 F =d L#@^  
5.6 运行模拟 79 l#]Z?zW
.  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 "}Ya.  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 LL kAA?P  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 oBAD4qK  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 JMO"(?  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 jr~76  
6.2 定义布局结构 89 d:<{!}BR3  
6.3 绘制并定位波导 91 lEQn2+  
6.4 生成布局脚本 95 QJOP*<O  
6.5 插入和编辑输入面 97 7<-D_$SrU  
6.6 运行模拟 98  BX+-KvT  
6.7 修改布局脚本 100 "QGP]F  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 9Tjvc!4_b  
7 应用预定义扩散过程 104 @f{)]I +f  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 GW.s\8w  
7.2 定义布局设置 106 M7!&gFv8  
7.3 设计波导 107 ?Mji'ZW}  
7.4 设置模拟参数 108 NTgk0cq  
7.5 运行模拟 110 _3hCu/BV  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 YR~g&E#U^  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 AVyo)=&  
7.8 添加一个新的轮廓 111 Xo{Ce%L  
7.9 创建上方的线性波导 112 eJ2[=L
'  
8 各向异性BPM 115 .^P^lQT]>  
8.1 定义材料 116 6Y\9h)1Jo  
8.2 创建轮廓 117 zS|%+er~zO  
8.3 定义布局设置 118 \!z=x#!O$  
8.4 创建线性波导 120 YgdoQBQ  
8.5 设置模拟参数 121 8m-jU 5u  
8.6 预览介电常数分量 122 B]Yj"LM)  
8.7 创建输入面 123 BjOrQAO  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ~g>15b
3  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 l<z[)fE{uS  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 jwAO{.}T1r  
9.2 定义布局设置 130 "LXLUa
03  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 }wj*^>*  
9.4 编辑输入平面 132 k 2;m"F  
9.5 设置模拟参数 134 CcAsJX~_  
9.6 运行模拟 135 fbo64$!hZ  
10 电光调制器 138 >Z<ym|(T*  
10.1 定义电解质材料 139 90I)"vfW5  
10.2 定义电极材料 140 bs%]xf ~D;  
10.3 定义轮廓 141 K<Ct  
10.4 绘制波导 144 &~||
<0m  
10.5 绘制电极 147 o)S>x0|[  
10.6 静电模拟 149 h/-7;Csv  
10.7 电光模拟 151 K%Q^2"Eb0  
11 折射率(RI)扫描 155 fp12-Hk ~  
11.1 定义材料和通道 155 Arfq  
11.2 定义布局设置 157 a
7#Eyw^H{  
11.3 绘制线性波导 160 )m5<gp`  
11.4 插入输入面 160 )S8q.h  
11.5 创建脚本 161 "NC(^\l/  
11.6 运行模拟 163 b;!
ilBc  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 y7,~7f!N2  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 n!HFHy2  
12.1 定义材料 165 R+!2 j  
12.2 创建参考轮廓 166 {6/%w,{,  
12.3 定义布局设置 166 A=h`Z^8\B  
12.4 用户自定义轮廓 167 (T'inNbJe  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 >(%im:_  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 X8;03EW;  
13.1 定义材料 173 /hI#6k8o_  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 Hyee#fB  
13.3 定义晶圆 174 .iew5.eB+  
13.4 创建器件 175 w2$HP/90j  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 O5k's  
13.6 定义电极区域 178 Y71b Lg  

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