[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。 cd+^=esSO  
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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。 AA2ui%  
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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。 %Co b(C&}  
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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。 d EIa=e|  
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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。 >Fp&8p`am  
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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 E[ 0Sst x  
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目 录 8yvJ`eL-  
1 入门指南 4 (rIXbekgB  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 yi|:}K$  
1.2 OptiBPM简介 5 *#6|!%?g  
1.3 光波导介绍 8 /k) NP  
1.4 快速入门 8 zu<>"5}]  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 5!8-)J-H  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 PF`:1;PU  
2.2 定义布局设置 29 ]`K[W&  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 umryA{Ps  
2.4 插入input plane 35 9\:w8M X'  
2.5 运行模拟 39 w~]}
acP  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 M&OsRrq  
3 创建一个单弯曲器件 44 'f8 p7_F  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 RW)k_#%=  
3.2 定义布局设置 45 QU,?}
w'?d  
3.3 创建一个弧形波导 46 >pnz_MQ  
3.4 插入入射面 49 B6uf;Yc  
3.5 选择输出数据文件 53 Rd0?zEKV  
3.6 运行模拟 54 T%w(P ^qk  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 =@%MV(  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 GV=V^Fl .  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 N4s$.`  
4.2 定义布局设置 61 ONNW.xHp  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ?o@E1:aA  
4.4 插入输入面 62 sv@}x[L  
4.5 运行模拟 63 pIL`WE1'  
4.6 预览最大值 65 S`4e@Z$  
4.7 绘制波导 69 u$\Tg3du2  
4.8 指定输出波导的路径 69 ypxC1E  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 ^,>}%1\  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 ,d5ia4\K  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 )|Jr|8  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ,~iFEaV+  
5.1 定义波导材料 75 2AmR(vVa"  
5.2 定义布局设置 76 8XgVY9]Qm  
5.3 创建波导 76 7@3M]5:3g  
5.4 修改输入平面 77 "
1AjCHZ  
5.5 指定波导的路径 78 ddl3fl#f  
5.6 运行模拟 79 \#HL`R"  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 N:5b1TdI,  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 j_hjCQ  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 e_\SSH@tw  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 h@EJTAi  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 {XyG1  
6.2 定义布局结构 89 YK7
gd|LR]  
6.3 绘制并定位波导 91 &MBOAHhze  
6.4 生成布局脚本 95 S|tA[klh  
6.5 插入和编辑输入面 97 -0/=k_q_  
6.6 运行模拟 98 bl6':m+  
6.7 修改布局脚本 100 ">03~:oA  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 U. NeK{  
7 应用预定义扩散过程 104 aIY$5
^x  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 `;R|V  
7.2 定义布局设置 106 L>eQ*311  
7.3 设计波导 107 !Mm+bWn=mB  
7.4 设置模拟参数 108 uV/)Gb*j  
7.5 运行模拟 110 X}kVBT1w+x  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 6="M0%  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 xtG)^x!  
7.8 添加一个新的轮廓 111 @?(nwj~ s`  
7.9 创建上方的线性波导 112 6f<*1YR F  
8 各向异性BPM 115 g4
?Q.'dZr  
8.1 定义材料 116 )WzGy~p8K  
8.2 创建轮廓 117 8.6no  
8.3 定义布局设置 118 8uD8or  
8.4 创建线性波导 120 ZK W@pW]U  
8.5 设置模拟参数 121 ] `b<"  
8.6 预览介电常数分量 122 q_OY sg  
8.7 创建输入面 123 5VCMpy  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 R V_MWv  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 e-YGuWGN7  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 }?\#_BCjx(  
9.2 定义布局设置 130 9J't[( u|u  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 /r#b  
9.4 编辑输入平面 132 Nn~tb2\vk  
9.5 设置模拟参数 134 ^' edE5  
9.6 运行模拟 135 $fq-wl-=  
10 电光调制器 138 <T4 7kLI  
10.1 定义电解质材料 139 /S-/SF:>g  
10.2 定义电极材料 140 T +|J
19  
10.3 定义轮廓 141 !8H!Fj`|j  
10.4 绘制波导 144 3 LZL!^ 5N  
10.5 绘制电极 147 )of5229  
10.6 静电模拟 149 A=\'r<:  
10.7 电光模拟 151 0jl:Yzo&\  
11 折射率(RI)扫描 155 ^H@!)+ =  
11.1 定义材料和通道 155 nA{ncTg1\  
11.2 定义布局设置 157 >n@>h$]  
11.3 绘制线性波导 160 WHdqO8  
11.4 插入输入面 160 dK-  ^  
11.5 创建脚本 161 dT*
f-W  
11.6 运行模拟 163 v)v{QNQp^  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 |1\dCE03}  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 &Nj:XX;X  
12.1 定义材料 165 0e7O#-  
12.2 创建参考轮廓 166 K{
`2jK#  
12.3 定义布局设置 166 Huug_E+  
12.4 用户自定义轮廓 167 7k[`]:*o  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 P %U9S  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 m,kvEQ3  
13.1 定义材料 173 @5dBb+0J  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 ^HOwN<}`#  
13.3 定义晶圆 174 .lNnY8<  
13.4 创建器件 175 c DEe?WS  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 Y;%R/OyWY  
13.6 定义电极区域 178 ?$`1%Y9  
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