[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。 {Fe[:\  
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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。 a"g!
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_aMPa+D=P  
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。 9Ly]DZ;L  
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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。 l/ ;  
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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。 Ziu]'#  
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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 .JiziFJ@mj  
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目 录 TSWM |#u':  
1 入门指南 4 GU8sO@S5#  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 WYYa/,{9.  
1.2 OptiBPM简介 5 "djw>|,N<  
1.3 光波导介绍 8 P&e\)Z|  
1.4 快速入门 8 n%s]30Xs  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 9lH?-~9  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 >:!X.TG$  
2.2 定义布局设置 29 =j*$ |X3W  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 Gvqxi|  
2.4 插入input plane 35 `&sH-d4v  
2.5 运行模拟 39 BV upDGh3  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 )fSOi||C  
3 创建一个单弯曲器件 44 _ T):G6C8  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 ?+a,m# Yx  
3.2 定义布局设置 45 mh[75(  
3.3 创建一个弧形波导 46 I\JGs@I   
3.4 插入入射面 49 =k0_eX0  
3.5 选择输出数据文件 53 M|`U"vO  
3.6 运行模拟 54 s;vHPUB\n  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 |CZ@te)>  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 }\:NuTf  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 6@0OQb  
4.2 定义布局设置 61 Hi1JLW,  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 zSja/yq  
4.4 插入输入面 62 "Yj'oE%\  
4.5 运行模拟 63 4 bH^":i(  
4.6 预览最大值 65 ,+{LYF  
4.7 绘制波导 69 4'A!; ]:  
4.8 指定输出波导的路径 69 ssxzC4m  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 }$Tl ?BRpU  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 {I#]@,  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 Q;JM$a?5iV  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 PFne+T!2F  
5.1 定义波导材料 75 (/j/>9iro  
5.2 定义布局设置 76 4k_vdz  
5.3 创建波导 76 C$D-Pt"+  
5.4 修改输入平面 77 !F1N~6f  
5.5 指定波导的路径 78 ,+xB$e  
5.6 运行模拟 79 #[~pD:qqM  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 v,{yU\)  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 &Ao+X=qw  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 sN2p76KN  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 ~h85BF5  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 JYd 'Jp8bP  
6.2 定义布局结构 89 gSUcx9f]  
6.3 绘制并定位波导 91 ;he"ph=>  
6.4 生成布局脚本 95 QpA/SmJ  
6.5 插入和编辑输入面 97 0rDh}<upjk  
6.6 运行模拟 98 J|bd)0  
6.7 修改布局脚本 100 $#S&QHyEe  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 Sf7\;^  
7 应用预定义扩散过程 104 ,>-< (Qi  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 _FVcx7l!
u  
7.2 定义布局设置 106 ~r`9+b[9{  
7.3 设计波导 107 D\sWZ  
7.4 设置模拟参数 108 =&2Lb  
7.5 运行模拟 110 `A^"%@j  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 4.=3M  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 )V6Hl@v  
7.8 添加一个新的轮廓 111 ;1.,Sn+zO  
7.9 创建上方的线性波导 112 }O^zl#  
8 各向异性BPM 115 }w<7.I  
8.1 定义材料 116 ()+<)hg}2  
8.2 创建轮廓 117 ,Pjew%  
8.3 定义布局设置 118 3
#&7-o  
8.4 创建线性波导 120 }\#Rot>Y  
8.5 设置模拟参数 121 X{'q24\F  
8.6 预览介电常数分量 122 (Cd\G=PK  
8.7 创建输入面 123  4/1d&Sg  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 xScLVt<\e  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 7~aM=8r  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 ]<pjXVRt"  
9.2 定义布局设置 130 _m'Fr 7  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 WIf0z#JMJm  
9.4 编辑输入平面 132 )3w@]5j  
9.5 设置模拟参数 134
)Es"LP]  
9.6 运行模拟 135 J}+6UlD  
10 电光调制器 138 tj4VWJK  
10.1 定义电解质材料 139 !Kj,9NX{U  
10.2 定义电极材料 140 jeX^}]x|%  
10.3 定义轮廓 141 pxf$1  
10.4 绘制波导 144 V<@ o<R  
10.5 绘制电极 147 7C ,UDp|  
10.6 静电模拟 149 hn=[1<#^(  
10.7 电光模拟 151 _D_LgH;}  
11 折射率(RI)扫描 155 ;u(<h?%e  
11.1 定义材料和通道 155 ,7NZu0  
11.2 定义布局设置 157 V8-oYwOR  
11.3 绘制线性波导 160 U1RpLkibQ  
11.4 插入输入面 160 \lC   
11.5 创建脚本 161 %r6y ;vAf  
11.6 运行模拟 163 g(J&m<
I  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 @reeO=  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 I_rO!  
12.1 定义材料 165 yi%-7[*]=  
12.2 创建参考轮廓 166 0B@Jity#!  
12.3 定义布局设置 166 ";Rtiiu  
12.4 用户自定义轮廓 167 9Fm"ei  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 pg%aI,  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 x{c/$+Z[  
13.1 定义材料 173 F>[,zN  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 ^?]%sdT q  
13.3 定义晶圆 174 .0O2Qqdg  
13.4 创建器件 175 F
[[TWf/  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 yz*6W zD  
13.6 定义电极区域 178 !0C^TCuG  
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