[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。 :5M}Iz7  
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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。 ^Cn]+0G#C8  
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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。 6r=)V$K<  
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本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 0a6@HwO  
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本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 %C
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《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 7Y|>xx=v  
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目 录 qV8\/7'A0a  
1 入门指南 4 NE2sD  
1.1 OptiBPM安装及说明 4
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p;@O6  
1.2 OptiBPM简介 5 m2uML*&O5K  
1.3 光波导介绍 8 L+rySP  
1.4 快速入门 8 gQd=0"MV  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 /Np"J  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 `J#xyDL6?  
2.2 定义布局设置 29 FR,#s^kF  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 6a]f
&={E  
2.4 插入input plane 35 D2%G.z  
2.5 运行模拟 39 qVD!/;l  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 =R;1vUio  
3 创建一个单弯曲器件 44 PtQ#  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 @EP{VV  
3.2 定义布局设置 45 QjjJtKz  
3.3 创建一个弧形波导 46 XBWSO@M'  
3.4 插入入射面 49 PP[)h,ZL*  
3.5 选择输出数据文件 53 z?uQlm*We  
3.6 运行模拟 54 _l!U[{l*d  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 aU.0dsq  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 tct5*.|  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 D*T$ v   
4.2 定义布局设置 61 ,gL)~6!A  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 E}b>7L&w  
4.4 插入输入面 62 .A"T086  
4.5 运行模拟 63 7{+Io  
4.6 预览最大值 65 E0)mI)RW.  
4.7 绘制波导 69 `k{ff  
4.8 指定输出波导的路径 69 a[P>SqT4`  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 {uwk[f{z  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 1|~#028  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 |
6(qg5"  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 "l[V%f E  
5.1 定义波导材料 75 ~b$z\|Y  
5.2 定义布局设置 76 ~0[G/A$]  
5.3 创建波导 76 M,_^hm7  
5.4 修改输入平面 77 Tu=eQS|'  
5.5 指定波导的路径 78 !: EW21m  
5.6 运行模拟 79 iZ.&q 6  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 $;)noYo  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 k$0|^GL8  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 4-d99|mv  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 Y6f+__O  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 s9_`Wrg?  
6.2 定义布局结构 89 yNqm]H3<MP  
6.3 绘制并定位波导 91 Z\*5:a]  
6.4 生成布局脚本 95 C?/r}ly<\  
6.5 插入和编辑输入面 97 Bgk~R.
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6.6 运行模拟 98 w*6!?=jP  
6.7 修改布局脚本 100 ,Og[[0g  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 vA2,&%jw  
7 应用预定义扩散过程 104 >Oi2gPA  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 1fO2)$Y  
7.2 定义布局设置 106 {? K|(C  
7.3 设计波导 107 9&XV}I,~?|  
7.4 设置模拟参数 108 D?\"  
7.5 运行模拟 110 TRySl5jx@  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 @wEKCn|}o  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 s`Be#v  
7.8 添加一个新的轮廓 111 A4#3O5kij  
7.9 创建上方的线性波导 112 3lLW'g&=  
8 各向异性BPM 115 +;:aG6q+  
8.1 定义材料 116 c>u>Pi;Z  
8.2 创建轮廓 117 Y>78h2AU  
8.3 定义布局设置 118  VNr  
8.4 创建线性波导 120 $K6?(x_  
8.5 设置模拟参数 121 >ggk>s|  
8.6 预览介电常数分量 122 %2Xus9;k#  
8.7 创建输入面 123 j1;_w  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 U!a!|s>  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 0uVk
$\:i  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 ]5o0
 
9.2 定义布局设置 130 8u:v:>D.'  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 0.J1!RIK/  
9.4 编辑输入平面 132 Xc8= 2n  
9.5 设置模拟参数 134 )tN?: l  
9.6 运行模拟 135 'B:Z=0{>N  
10 电光调制器 138 y"|K |QT  
10.1 定义电解质材料 139 #uD)0zdw  
10.2 定义电极材料 140 ]HJ{dcF  
10.3 定义轮廓 141 cotxo?)Zv  
10.4 绘制波导 144 B&4fYpn  
10.5 绘制电极 147 B91S h`  
10.6 静电模拟 149 1qm/{>a-  
10.7 电光模拟 151 *2qh3  
11 折射率(RI)扫描 155 R "/xne  
11.1 定义材料和通道 155 JAGi""3HG  
11.2 定义布局设置 157  Z;j/K  
11.3 绘制线性波导 160 GZ/pz+)i&  
11.4 插入输入面 160 RsqRR`|X?  
11.5 创建脚本 161 #/n|@z'  
11.6 运行模拟 163 8X}^~e  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 >zPO>.?h7T  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 MO));M)  
12.1 定义材料 165  DrF  
12.2 创建参考轮廓 166 ?r -\%_J_(  
12.3 定义布局设置 166 u"`5  
12.4 用户自定义轮廓 167 :DOr!PNA  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 Hk<X  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 + >T7Q`64  
13.1 定义材料 173 Ij;==f~G  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 r.^0!(d  
13.3 定义晶圆 174 Wphe%Of  
13.4 创建器件 175 YXczyZA`x  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 NqiB8hZ~  
13.6 定义电极区域 178 s"I-YFP%c  
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