[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。 (*M(gM{;  
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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。 ZBnf?fU  
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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。 dFS+O;zE\  
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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。 w.V8-9{  
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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。 '7xY,IY  
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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 *=ALns?y  
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目 录 E.BMm/W
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1 入门指南 4 N8!B2uPQ  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 AAs&wYp8Yh  
1.2 OptiBPM简介 5 <CH7jbK  
1.3 光波导介绍 8 <Siz5qQI4  
1.4 快速入门 8 0phGn+"R  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 . Bv;Zv  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 &yP9vp="  
2.2 定义布局设置 29 |m?0h.O,  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 bS0LjvY9g  
2.4 插入input plane 35 rv\<Q-uQ8  
2.5 运行模拟 39 iveWau292  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 dM$]OAT  
3 创建一个单弯曲器件 44 5jbd!t@L  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 2B*9]AHny  
3.2 定义布局设置 45
V862(y  
3.3 创建一个弧形波导 46 2'/ ip@  
3.4 插入入射面 49 _p90Zm-3X  
3.5 选择输出数据文件 53 ,qC_[PUT  
3.6 运行模拟 54 0z%]HlPg  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 F02NnF  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 Q"\*JV
5  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 VpD9!;S  
4.2 定义布局设置 61 1[^2f70n  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 6W$k^<S  
4.4 插入输入面 62 Gm_Cq2PD(  
4.5 运行模拟 63 B!9<c9/ P]  
4.6 预览最大值 65 NBLOcRSh  
4.7 绘制波导 69 #LcF;1o%o2  
4.8 指定输出波导的路径 69 _o<8R@1  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 whD%Oz*f  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72
tcmG>^YM  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 OI1&Z4Lx  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 P=eL24j  
5.1 定义波导材料 75 VFRUiz/C  
5.2 定义布局设置 76 gx#TRp}-
 
5.3 创建波导 76 x! Z|^q  
5.4 修改输入平面 77 S3.Pqp_<  
5.5 指定波导的路径 78 ;i\i+:=  
5.6 运行模拟 79 3'IF?](]U  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 I>fEwMk~  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 P1)9OE
 
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 #knpZ'  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 %e=BC^VW  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 &i6WVNGy  
6.2 定义布局结构 89 z$S)|6Q  
6.3 绘制并定位波导 91 iN=-N=  
6.4 生成布局脚本 95 ,7
<5dIdZ  
6.5 插入和编辑输入面 97 \V}?
K0#bt  
6.6 运行模拟 98 U%"v7G-  
6.7 修改布局脚本 100 L`3 g5)V  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 YJF!_kg.  
7 应用预定义扩散过程 104 : 3*(kb1)&  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 {&G0jsA  
7.2 定义布局设置 106 0oc5ahp  
7.3 设计波导 107 F"~uu9u  
7.4 设置模拟参数 108 f)/Yru. ;  
7.5 运行模拟 110 epR7p^`7  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 abx/h#_q  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 &*A7{76x  
7.8 添加一个新的轮廓 111 jl%27Ld  
7.9 创建上方的线性波导 112 ?/5WM%  
8 各向异性BPM 115 9qIjs$g  
8.1 定义材料 116 &n91f  
8.2 创建轮廓 117 4h|sbB"t  
8.3 定义布局设置 118 0LeR#l:I  
8.4 创建线性波导 120 Xw_AZ-|1D  
8.5 设置模拟参数 121 &O7]e3Ej  
8.6 预览介电常数分量 122 Xu2:yf4No*  
8.7 创建输入面 123 hZ[,.  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 aF]4%E  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 .\".}4qQ  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 *FmY4w  
9.2 定义布局设置 130 ?45bvkCT  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 nj]l'~Y0  
9.4 编辑输入平面 132 .T#h5[S2x  
9.5 设置模拟参数 134 ko2
?q  
9.6 运行模拟 135 zU}Ru&T9  
10 电光调制器 138 |@!4BA  
10.1 定义电解质材料 139 Lzm9K
h;  
10.2 定义电极材料 140 Mj2`p#5wKh  
10.3 定义轮廓 141 N7=lSBm  
10.4 绘制波导 144 tHgu#k0  
10.5 绘制电极 147  _xjw:  
10.6 静电模拟 149 (_Ph{IN  
10.7 电光模拟 151 A]c'`Nf  
11 折射率(RI)扫描 155 wxS.!9K  
11.1 定义材料和通道 155 }%x2Z{VF  
11.2 定义布局设置 157 5%Hw,h   
11.3 绘制线性波导 160 @Fvp~]jCb  
11.4 插入输入面 160 k[#<=G_=/E  
11.5 创建脚本 161 1wAD_PI|BH  
11.6 运行模拟 163
?d&l_Pa0e  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 Qu"zzb"k  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 |KY6IGcqV  
12.1 定义材料 165 lC|`DG-B  
12.2 创建参考轮廓 166 vP;  
12.3 定义布局设置 166 AAuH}W>n  
12.4 用户自定义轮廓 167 rvfS[@>v  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 R2,Z`I
 
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 VC~1QPC9  
13.1 定义材料 173 $S(<7[Z  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 ,6@s N'c  
13.3 定义晶圆 174 @$mh0K>  
13.4 创建器件 175 N5_`  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 >oh7f|  
13.6 定义电极区域 178 pUF$Nq>og  
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