[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。 @vC4[:"pD}  
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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。 nv*FT  
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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。 36}?dRw#p  
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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。 )B"jF>9)[  
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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。 hZ?Rof  
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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 9UdM`v)(  
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目 录 TaZmRL  
1 入门指南 4 lk/n}bx  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 #^u$  
1.2 OptiBPM简介 5 sEp"D+f  
1.3 光波导介绍 8 U6glp@s  
1.4 快速入门 8 2Q/x@aT,h  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 M'?,] an  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 pnl{&<$C%C  
2.2 定义布局设置 29 /?uPEKr  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 g/ T   
2.4 插入input plane 35 orzZ{8
7  
2.5 运行模拟 39 CpUkCgg  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 ? &o2st  
3 创建一个单弯曲器件 44 $Xv*,Bq  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 sXLq*b?  
3.2 定义布局设置 45 B nFwlw  
3.3 创建一个弧形波导 46 F&4rO\aC"/  
3.4 插入入射面 49 {2O1"|s ,  
3.5 选择输出数据文件 53 zGb|)A~,  
3.6 运行模拟 54 MK%9:wZ  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 RuLi,'u  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 >{q]&}^U  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 ne>pOK<vZ  
4.2 定义布局设置 61 0.`/X66;V  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 TH%Qhv\]  
4.4 插入输入面 62 $SlIr<'*"  
4.5 运行模拟 63 wL+s8#{  
4.6 预览最大值 65 -o^7r@6  
4.7 绘制波导 69  :|>h7v  
4.8 指定输出波导的路径 69 )tC5Hijq,  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 zU5v /'h>d  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 ep!Rf:  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 h9t$Uz^N  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ^h(ew1:  
5.1 定义波导材料 75 ]AINKUI0  
5.2 定义布局设置 76 {3|t;ZHk  
5.3 创建波导 76 =:xW>@bh|  
5.4 修改输入平面 77 aB_F9;IR  
5.5 指定波导的路径 78 _F6OM5F"N  
5.6 运行模拟 79 vLv@&l
MW  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 Xpr?Kgz  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 XQY#716)  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 QmQ=q7  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 A!od9W6  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 Y@;CF  
6.2 定义布局结构 89 8H%;WU9-  
6.3 绘制并定位波导 91 p)KheLiZ  
6.4 生成布局脚本 95 *D'22TO[[!  
6.5 插入和编辑输入面 97 "IZa!eUW  
6.6 运行模拟 98 0eT(J7[ <  
6.7 修改布局脚本 100 d6Ht2  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 xsIY7Ss U  
7 应用预定义扩散过程 104 bg!/%[ {M  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 DBo%fYst  
7.2 定义布局设置 106 u}#(.)a:  
7.3 设计波导 107 R|6Cv3:  
7.4 设置模拟参数 108 ,1y@Z 5wy  
7.5 运行模拟 110 1auIR/=-  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 W\>fh&!)  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 Q)~aiI0  
7.8 添加一个新的轮廓 111 qLO4#CKCL6  
7.9 创建上方的线性波导 112 [8Y:65  
8 各向异性BPM 115 :N:yLd} &  
8.1 定义材料 116 S(k3 `;K  
8.2 创建轮廓 117 =rMUov h  
8.3 定义布局设置 118 'f#{{KA  
8.4 创建线性波导 120 hwPw]Ln/  
8.5 设置模拟参数 121 `{f}3bO7C  
8.6 预览介电常数分量 122 4)S,3G  
8.7 创建输入面 123 Jf{*PgP  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 Lz |?ek7Q  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 1jx:;
j  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 h\$$JeSV]  
9.2 定义布局设置 130 j@AIK+0Qc  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 A`N,  
9.4 编辑输入平面 132 iJ ($YvF4  
9.5 设置模拟参数 134 Z-$[\le  
9.6 运行模拟 135 Fe#  1  
10 电光调制器 138 h&M{]E9=  
10.1 定义电解质材料 139 3$9s\<j  
10.2 定义电极材料 140 >f|||H}Snw  
10.3 定义轮廓 141 034iK[ib"  
10.4 绘制波导 144 ?1*cO:O  
10.5 绘制电极 147 Q{O+  
10.6 静电模拟 149 /74QMx?  
10.7 电光模拟 151 ;(b9#b.  
11 折射率(RI)扫描 155 M-$%Rzl_  
11.1 定义材料和通道 155 zUt'QH7E.  
11.2 定义布局设置 157 ]MqMQLG0t  
11.3 绘制线性波导 160 ]V[q(-Jk  
11.4 插入输入面 160 /
Y/UM3/  
11.5 创建脚本 161 gI&#o@Pm  
11.6 运行模拟 163 a]$1D!Anc  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 |5X^u+_  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 @#l `iK  
12.1 定义材料 165 ]l;o}+`G  
12.2 创建参考轮廓 166 zKyyU}LHH  
12.3 定义布局设置 166 RaO-H  
12.4 用户自定义轮廓 167 NyaQI<5D  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 U2ohHJ``  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 N&.H|5  
13.1 定义材料 173 df*#!D7oz  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 FXpJqlhNv  
13.3 定义晶圆 174 48J@CvU  
13.4 创建器件 175 C0sX gM  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 <!&[4-;fU  
13.6 定义电极区域 178 v>6"j1Z  
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