[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。 V_^pPBa  
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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。 sm?b,T/  
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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。 : maBec)  
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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。 1DU l<&4  
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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。 (-;(wCEE  
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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 pj[.Sq  
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目 录 }U9dzU14  
1 入门指南 4 f]sR4mhO  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 $t6t 6<M)  
1.2 OptiBPM简介 5 SMd[*9l [  
1.3 光波导介绍 8 n0K+/}m  
1.4 快速入门 8 ]m&Ss  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 grI#'x  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 l7<VHz0b  
2.2 定义布局设置 29 +|<bb8
%  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 Mj2Dat`p9  
2.4 插入input plane 35 -W/D Cj<  
2.5 运行模拟 39 L*p7|rq$"  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 zLxuxf~4@  
3 创建一个单弯曲器件 44 DHhty qm  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 e<8KZ  
3.2 定义布局设置 45 cN2Pl%7  
3.3 创建一个弧形波导 46 GVf[H2%H  
3.4 插入入射面 49 VgY6M_V  
3.5 选择输出数据文件 53 <Vh5`-J  
3.6 运行模拟 54 QiqRx  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 "9~KVILlLu  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 -4L27C  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 FyXO @yF  
4.2 定义布局设置 61 yk^2<?z>2  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 )Fqtb;W=  
4.4 插入输入面 62 MCXt,`}[  
4.5 运行模拟 63 BHkicb?   
4.6 预览最大值 65 t82*rCIB{  
4.7 绘制波导 69 u^
2/:L  
4.8 指定输出波导的路径 69 jCx*{TO  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 R+U*]
5~R  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 ojJuac4  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 a>ye  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 .345%j  
5.1 定义波导材料 75 J!Rq
m!)q  
5.2 定义布局设置 76 d;3f80Kd*  
5.3 创建波导 76 V.+a}J=Cw  
5.4 修改输入平面 77 l4I',79l  
5.5 指定波导的路径 78 8@6*d.
+e  
5.6 运行模拟 79 C.}ho.} r  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 b ts*qx&)  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 Y{t}sO%A  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 `$JOFLa  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 a@? Bv  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 h
y~KY6Ta  
6.2 定义布局结构 89 ,W]}mqV%.'  
6.3 绘制并定位波导 91 :efDPNm5  
6.4 生成布局脚本 95 dJb7d`  
6.5 插入和编辑输入面 97 h,/3}  
6.6 运行模拟 98 'I[xZu/8yg  
6.7 修改布局脚本 100 ~X;sa,)L1+  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 S4E@wLi  
7 应用预定义扩散过程 104 pUgas?e&  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 0'zjPE#  
7.2 定义布局设置 106 J|z' <W  
7.3 设计波导 107 ~ihi!u%~}  
7.4 设置模拟参数 108 5mZ9rLn  
7.5 运行模拟 110 :X1Y  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 D{+D.4\  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 X&i" K'mV  
7.8 添加一个新的轮廓 111 Aq$o&t  
7.9 创建上方的线性波导 112 09iD| $~  
8 各向异性BPM 115 'Rv.6>xqc  
8.1 定义材料 116 sBE@{w%  
8.2 创建轮廓 117 1"1ElH  
8.3 定义布局设置 118 mm |*  
8.4 创建线性波导 120 tg~7^(s  
8.5 设置模拟参数 121 LsK fCB}  
8.6 预览介电常数分量 122 a=[|"J<M  
8.7 创建输入面 123 nxuR^6Ai  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 E/d\ebX|  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 {#+'T13sx  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 OJ7
y  
9.2 定义布局设置 130 2\Yv;J+;  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 #vR5a}BAk  
9.4 编辑输入平面 132 a7]Z_Gk  
9.5 设置模拟参数 134 +J !1z  
9.6 运行模拟 135 d%1Vby  
10 电光调制器 138 Yp$@i20  
10.1 定义电解质材料 139 'f.
5hX(Y  
10.2 定义电极材料 140 J=#9eW  
10.3 定义轮廓 141 !:D,|k\m  
10.4 绘制波导 144 ;|CG9|p
 
10.5 绘制电极 147 +C4NhA2  
10.6 静电模拟 149 I=8M
Lv  
10.7 电光模拟 151  8KzH -  
11 折射率(RI)扫描 155 z9zo5Xc=  
11.1 定义材料和通道 155 .R@euIva
 
11.2 定义布局设置 157 ;FjI!V  
11.3 绘制线性波导 160 G;AV~1i:~  
11.4 插入输入面 160 >>>MTV f  
11.5 创建脚本 161 / DST|2  
11.6 运行模拟 163 D._7)$d  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 SsIN@  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 O
$Dj_R#  
12.1 定义材料 165 1[". z{V3*  
12.2 创建参考轮廓 166 uq]E^#^  
12.3 定义布局设置 166 7"{
CBbT  
12.4 用户自定义轮廓 167 wV{VV?h}  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 0MOn>76$N  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 p"NuR4  
13.1 定义材料 173 uU8L93  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 gL wNHS  
13.3 定义晶圆 174 ${7s"IX  
13.4 创建器件 175 M3q7{w*bM  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 N*Xl0m(Q  
13.6 定义电极区域 178 jx];=IC3tt  
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