[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。 (WkTQRcN,  
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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。 7(5]Ry:  
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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。 KMe.i'  
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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。 q4zSS #]A  
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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}8 -/P=  
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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 Tu'E{Hw  
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目 录 ~|qXtds$  
1 入门指南 4 w[M5M2CF  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 M Yu?&}%^  
1.2 OptiBPM简介 5 I(y`)$}  
1.3 光波导介绍 8 T+3k$G[e/  
1.4 快速入门 8 B\NcCp`5  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 @V7;TJk  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 e ^-3etx  
2.2 定义布局设置 29 l`oT:  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 0yKwH\S  
2.4 插入input plane 35 '%3u%;"  
2.5 运行模拟 39 ]+FX$+H/A0  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 &~42T}GTWG  
3 创建一个单弯曲器件 44 <&*#famX  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 nJW_a&'  
3.2 定义布局设置 45 6@i|Kw(:  
3.3 创建一个弧形波导 46 m*OLoZVy  
3.4 插入入射面 49 $;Q=iv3  
3.5 选择输出数据文件 53 S/KVN(Z  
3.6 运行模拟 54 Ae3,W  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 1+VY><=n  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 PV?1g|tYv  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 Hs.6;|0%  
4.2 定义布局设置 61 z^YeMe  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 Bd/} %4V\@  
4.4 插入输入面 62 )Fw @afE~  
4.5 运行模拟 63 !4i,%Z&6  
4.6 预览最大值 65 qAnA=/k`  
4.7 绘制波导 69 #IH<HL)t%e  
4.8 指定输出波导的路径 69 (ej:_w1  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 d%S=$}o  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 <=#lRZW[z  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 8  /5sv  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 *vRNG 3D/  
5.1 定义波导材料 75 qr7 X-[&  
5.2 定义布局设置 76 n.=e)*  
5.3 创建波导 76 EY,;e\7O,  
5.4 修改输入平面 77 (rau8  
5.5 指定波导的路径 78 yBJ/>SAcG  
5.6 运行模拟 79 jdV .{8@  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 ocb%&m;i  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 A73V6"  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 ]J8KCjq@  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 )Ix-5084  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 d08`42Z69  
6.2 定义布局结构 89 ^D%}V-"  
6.3 绘制并定位波导 91 wUh3Hd'  
6.4 生成布局脚本 95 rC* sNy2  
6.5 插入和编辑输入面 97 3ybK6!g`[  
6.6 运行模拟 98 ]}UeuF\  
6.7 修改布局脚本 100 >!:$@!6L  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 Z%,\+tRe  
7 应用预定义扩散过程 104 i}v}K'`  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 34/]m/2NZK  
7.2 定义布局设置 106 +#de8/x  
7.3 设计波导 107 aYv'H  
7.4 设置模拟参数 108 )*psDjZ7*  
7.5 运行模拟 110 =F",D=  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 l044c,AW(  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 0A#9C09  
7.8 添加一个新的轮廓 111 z'vdC  
7.9 创建上方的线性波导 112 U.zRIhA]  
8 各向异性BPM 115 4?P%M"\Iv  
8.1 定义材料 116 +cV5h  
8.2 创建轮廓 117 bQ|#_/?  
8.3 定义布局设置 118 :,xyVb+  
8.4 创建线性波导 120 7 K;'7  
8.5 设置模拟参数 121 t1.zWe+C>3  
8.6 预览介电常数分量 122 D[>XwL  
8.7 创建输入面 123 J_y<0zF**  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 P%<aGb4  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 *_2O*{V  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 +l[Z2
mW  
9.2 定义布局设置 130 l`~a}y"n  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 I>YtWY|ed  
9.4 编辑输入平面 132 ?34EJ !  
9.5 设置模拟参数 134
p[af[!  
9.6 运行模拟 135 >Rl
0%!  
10 电光调制器 138 Tb!B!m  
10.1 定义电解质材料 139 l1+w2r
d1  
10.2 定义电极材料 140 +7U A%q  
10.3 定义轮廓 141 0~@L%~  
10.4 绘制波导 144 |2t7G9[n  
10.5 绘制电极 147 z1{E:~f  
10.6 静电模拟 149 k@cZ"jYA  
10.7 电光模拟 151 {LMS~nx  
11 折射率(RI)扫描 155 =hOj8;2  
11.1 定义材料和通道 155 N>cp>&j
V  
11.2 定义布局设置 157 LoV*YS
DAY  
11.3 绘制线性波导 160 FJn~ =hA  
11.4 插入输入面 160 v ,G-k2$Qe  
11.5 创建脚本 161 K&\BwBU  
11.6 运行模拟 163 +_-)0[+p  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 @> +^<  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 Y_Z &p#Q!  
12.1 定义材料 165 A^= Hu,"
e  
12.2 创建参考轮廓 166 t`Y1.]@U  
12.3 定义布局设置 166 D 7;~x]*  
12.4 用户自定义轮廓 167 O_s9  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 w ufKb.4`  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 Chb4VoE  
13.1 定义材料 173 1=/MT#d^?  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 9m#H24{V'  
13.3 定义晶圆 174 =A6u=  
13.4 创建器件 175 pT_e;,KW U  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 om*tdG  
13.6 定义电极区域 178 KOAz-h@6   
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