[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。 -fJ@R1]  
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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。 tvT8UW'  
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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。 ;#s}b1  
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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。 <{420  
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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。 _sR9   
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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 pXh~#o6V  
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目 录 EB5_;  
1 入门指南 4 rLh9`0|D  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 <;cE/W}}  
1.2 OptiBPM简介 5 7TkxvSL X  
1.3 光波导介绍 8 Z.':&7Y  
1.4 快速入门 8 !I5~))E  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 ^2^|AXNES  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 u:$x6/t  
2.2 定义布局设置 29 030U7VT1  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 HNy/ -  
2.4 插入input plane 35 q|o|/O-{  
2.5 运行模拟 39 O R<"LTCL  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 OR\DTLIl  
3 创建一个单弯曲器件 44 *Z`XG_s5  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 LuP?$~z  
3.2 定义布局设置 45 -~\.n  
3.3 创建一个弧形波导 46 XDkS ^9  
3.4 插入入射面 49 Q_aqX(ig  
3.5 选择输出数据文件 53 N3gNOq&  
3.6 运行模拟 54 %,,`N I{  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 ZSPgci  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 (+UmUx=  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 oY%"2PW1B  
4.2 定义布局设置 61
/*AJr  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 v0`qM
Br1y  
4.4 插入输入面 62 lMwk.#  
4.5 运行模拟 63 3gG+`{<  
4.6 预览最大值 65 iog # ,  
4.7 绘制波导 69 mT6q}``vtG  
4.8 指定输出波导的路径 69 Ty3CBR{6  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 LiZdRr  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 K)/!&{7n}a  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 `M?v!]o  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 }2ql?K  
5.1 定义波导材料 75 7k[pvd|L  
5.2 定义布局设置 76 4r1<,{gCS  
5.3 创建波导 76 A{z>D`d  
5.4 修改输入平面 77 OG`|td
 
5.5 指定波导的路径 78 #9D/jYK1X  
5.6 运行模拟 79 "[*S?QO(L  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 u3Usq=Ij{  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 X<~k =qwA  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 WVS$O99Y  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 s]y-pZ  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 7deAr$?Wx  
6.2 定义布局结构 89 7`IUM
Yl#~  
6.3 绘制并定位波导 91 C}mYt/
  
6.4 生成布局脚本 95 1mHwYT+  
6.5 插入和编辑输入面 97 |5=~(-I>@  
6.6 运行模拟 98 K`Bq(z?/  
6.7 修改布局脚本 100 -RG8<bI,  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 Z}8k[*.  
7 应用预定义扩散过程 104 EqD^/(,L2  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 /!=U+X  
7.2 定义布局设置 106 M=5d95*-}  
7.3 设计波导 107 [)#u<lZ<~  
7.4 设置模拟参数 108 tYs8)\{  
7.5 运行模拟 110 \G$QNUU  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 FZe:co8Mu  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 vG]GQ#  
7.8 添加一个新的轮廓 111 C-llq
`(d  
7.9 创建上方的线性波导 112 SU%mmwES3  
8 各向异性BPM 115 LH=d[3Y  
8.1 定义材料 116 -7>^ rR V  
8.2 创建轮廓 117 I&L.;~  
8.3 定义布局设置 118 )v%l0_z{  
8.4 创建线性波导 120 AL>c:K)qO  
8.5 设置模拟参数 121 I@n*[EC   
8.6 预览介电常数分量 122 5>k>L*5J  
8.7 创建输入面 123 <7=&DpjI7F  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 (VgNb&Yo9  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 QVIcb;&:}  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 +J|+es  
9.2 定义布局设置 130 5;W\2yj
 
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 vO\:vp4fH  
9.4 编辑输入平面 132 a9[mZVMgUK  
9.5 设置模拟参数 134 Y!SE;N&  
9.6 运行模拟 135 }>2t&+v+  
10 电光调制器 138 XZ.7c{B<  
10.1 定义电解质材料 139 ;\N79)Gk  
10.2 定义电极材料 140 b-PSm=`  
10.3 定义轮廓 141 oZgHSRRL  
10.4 绘制波导 144 ]>5T}h  
10.5 绘制电极 147 zhNQuK,L  
10.6 静电模拟 149 }FrEF\}]_7  
10.7 电光模拟 151 ~gP7s_qr{  
11 折射率(RI)扫描 155 "tqnx?pM  
11.1 定义材料和通道 155 YWEYHr;%^?  
11.2 定义布局设置 157 H#OYw#L"u  
11.3 绘制线性波导 160 J*5hf:?i  
11.4 插入输入面 160 H4t)+(:D'  
11.5 创建脚本 161 lbRzx4=\y  
11.6 运行模拟 163 k@S)j<  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 p"2m9
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12 应用用户自定义扩散轮廓 165 Ua %UbAt  
12.1 定义材料 165 %NNj9Bl<VV  
12.2 创建参考轮廓 166 0; 7#ji  
12.3 定义布局设置 166 -$.0Dc)3!  
12.4 用户自定义轮廓 167 TN5>"??"  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 Hb+
X}7c$  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 u t$c)_  
13.1 定义材料 173 e,(a6X  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 ymYBm:"  
13.3 定义晶圆 174 1Pm4.C)  
13.4 创建器件 175 FH.f- ZU  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 I_ONbJ9]  
13.6 定义电极区域 178 c&E]E
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