[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。 nxN("$'cq  
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OptiBPM是基于光束传输算法（BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM）来模拟光通过任意波导介质（各向同性与各向异性）。并可使用合适的数值方法，如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI，来进行计算，计算过程中可以使用合适的边界条件，如TBC和PML边界条件，以完成整个波导结构的仿真和分析，获得任意位置处的电磁场分布。 9I 6^-m@:  
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通过OptiBPM，科研人员可以同时观察近场分布（包含幅度、相位等），检测辐射以及方向场（Guided Field）。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率，减小风险并降低整体研发产品成本。 TPb&";4ROf  
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本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 Q\X_JZ  
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本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 bY`Chb.  
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《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 fx 08>r   
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目 录 yq3"VFh3d  
1 入门指南 4 /_fZ2$/  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 $_ $%L0)5  
1.2 OptiBPM简介 5 a w~a/T:  
1.3 光波导介绍 8 ,,XHw;{  
1.4 快速入门 8 EHe-wC  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 lItr*,A]  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 |RpZr!3V  
2.2 定义布局设置 29 F`Vp   
2.3 创建一个MMI耦合器 31 \mN?5QCcE  
2.4 插入input plane 35 oQyMs>g  
2.5 运行模拟 39 -GgV&%'a  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 6w<p1qhW  
3 创建一个单弯曲器件 44 g'L$m|  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 #tPy0QH  
3.2 定义布局设置 45 'iYaA-9j  
3.3 创建一个弧形波导 46 W6B o\UK  
3.4 插入入射面 49 r'}#usB(  
3.5 选择输出数据文件 53 b(ryk./ogx  
3.6 运行模拟 54 h\-jqaq  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 !x:w2  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 # 9f 4{=\  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 [0+5 Gx  
4.2 定义布局设置 61 x^F2Ywp%  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 43J8PMY  
4.4 插入输入面 62 qmnCa&C9  
4.5 运行模拟 63 /`x|-9  
4.6 预览最大值 65 uuhvd h=  
4.7 绘制波导 69 .>zkS*oX4z  
4.8 指定输出波导的路径 69 A[d'*n[  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 hG'2(Y!  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 ,KibP_<%&P  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 kLY9#p=X  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 zGFW?|o<  
5.1 定义波导材料 75 Q;$/&Y*  
5.2 定义布局设置 76 xcIZ'V  
5.3 创建波导 76 :kI x?cc  
5.4 修改输入平面 77 UE\@7  
5.5 指定波导的路径 78 &4MVk3SLx#  
5.6 运行模拟 79 48%a${Nvvj  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 ]O&A:Us  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 -p!KsU  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 p|
%Y\!  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 >Q\H1|?  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 ?t.?f`(|  
6.2 定义布局结构 89 :S7yM8b`  
6.3 绘制并定位波导 91 FkECY  
6.4 生成布局脚本 95 f<'&_*7,|t  
6.5 插入和编辑输入面 97 Zk;;~ESOU  
6.6 运行模拟 98 ~Kf
jT p#  
6.7 修改布局脚本 100 "Lpt@g[HF  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 k0D&F;a%  
7 应用预定义扩散过程 104 Xhkw<XbV  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 <ct{D|mm  
7.2 定义布局设置 106 N
tOR/
*  
7.3 设计波导 107 3yD5u  
7.4 设置模拟参数 108 7iJk0L$]x  
7.5 运行模拟 110 \&qVr1|  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 (U
dDp"/  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 w)8@Tu:Q  
7.8 添加一个新的轮廓 111 LP)mp cQ  
7.9 创建上方的线性波导 112 
N$,)vb<  
8 各向异性BPM 115 $ .Z2Rdlv(  
8.1 定义材料 116 x}>tX
  
8.2 创建轮廓 117 n_ez6{  
8.3 定义布局设置 118 ujWHO$uz!  
8.4 创建线性波导 120 /7"1\s0U  
8.5 设置模拟参数 121 D3lYy>~d5;  
8.6 预览介电常数分量 122 ;q
k~>  
8.7 创建输入面 123 /+1Fa):  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 1k%ko?  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 %Z5k8  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 Gf]s?J^a  
9.2 定义布局设置 130 B# H  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 O.}gG6u5  
9.4 编辑输入平面 132 tx1jBh:e=  
9.5 设置模拟参数 134 tr/dd&(Y1  
9.6 运行模拟 135 }Voh5*$E`  
10 电光调制器 138 x[^A9  
10.1 定义电解质材料 139 835Upj>  
10.2 定义电极材料 140 #f~a\}$I  
10.3 定义轮廓 141 )?bb]hZg?O  
10.4 绘制波导 144 \
mu9ikZ<  
10.5 绘制电极 147 t5Mo'*j =  
10.6 静电模拟 149 W=\dsdnu*  
10.7 电光模拟 151 *f#4S_ws`  
11 折射率(RI)扫描 155 {n{}Y.  
11.1 定义材料和通道 155 G\p; bUF  
11.2 定义布局设置 157 k51s*U6=  
11.3 绘制线性波导 160 XZ&v3ul  
11.4 插入输入面 160 BD0-v`  
11.5 创建脚本 161 l9ihW^  
11.6 运行模拟 163 ,< icW&a  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 (}}8
DB  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 r"[T9  
12.1 定义材料 165 Z%{f[|h9}  
12.2 创建参考轮廓 166 g&vEc1LNo  
12.3 定义布局设置 166 ?^vZ{B)&0E  
12.4 用户自定义轮廓 167 l.W:6",w  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 wf@2&vJ  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 ZtLn*M  
13.1 定义材料 173 (*x"6)`  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 ^aW[~ c  
13.3 定义晶圆 174 {|E7N"Qzg  
13.4 创建器件 175 bC{8yV=)  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 Z
n0fgQd  
13.6 定义电极区域 178 VT7NWTJ,  
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