[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。 }BN\/;<A  
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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。 MMD<I6Iyv  
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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。 WSI Xj5R  
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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。 `X+j2TmS  
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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。 }#aKFcvg  
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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 MtG_9-  
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目 录 t>U!Zal"  
1 入门指南 4 )DZTB  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 J#7(]!;F  
1.2 OptiBPM简介 5 <7gMl  
1.3 光波导介绍 8 cjg=nTsBA  
1.4 快速入门 8 org*z!;.   
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 #O</\|aH)i  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 ^"tqdeCb=  
2.2 定义布局设置 29 A!;meVUs  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 VC=6uB  
2.4 插入input plane 35 B/Ba
5z"r$  
2.5 运行模拟 39
$'$>UFR  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 0QR.   
3 创建一个单弯曲器件 44 >i8~dEbB  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 #^\}xn"[  
3.2 定义布局设置 45 D9ywg/Q91  
3.3 创建一个弧形波导 46 MxN]7  
3.4 插入入射面 49 sfC@*Y2XT  
3.5 选择输出数据文件 53 Mh
H);fn  
3.6 运行模拟 54 &HxT41pku  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57
y#r\b6  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 {Tx 3$eU  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 4qBY%1  
4.2 定义布局设置 61 qP`?M\!O  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ;qT5faKB3J  
4.4 插入输入面 62 gX"T*d>y  
4.5 运行模拟 63 k6g|7^es2  
4.6 预览最大值 65 ?zE<  
4.7 绘制波导 69 .jum "va%  
4.8 指定输出波导的路径 69 Vw?P.4  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 5V rcR=?O  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 !pS~'E&q  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 ^8\Y`Z0%  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ./)j5M  
5.1 定义波导材料 75 ct.Bg)E  
5.2 定义布局设置 76 .9I_NG  
5.3 创建波导 76 s'AQUUrb<  
5.4 修改输入平面 77 w}b<D#0XC  
5.5 指定波导的路径 78 4I1K vN<A  
5.6 运行模拟 79 ;.r2$/E  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 K*[0dza$  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 _6J<YQK  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 |3|wdzV  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 Qasr:p+  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 S `wE$so>  
6.2 定义布局结构 89 Z#LUez;&t#  
6.3 绘制并定位波导 91 Obg@YIwn  
6.4 生成布局脚本 95 K5+!(5V~  
6.5 插入和编辑输入面 97 8ipW3~-4  
6.6 运行模拟 98 mC"7)&,F  
6.7 修改布局脚本 100 r"1A`89  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 Q+/R JM?3@  
7 应用预定义扩散过程 104 !~tnti6  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 7~lB}$L  
7.2 定义布局设置 106 HWOek"}Z[  
7.3 设计波导 107 `-5cQ2>"  
7.4 设置模拟参数 108 H7J`]nr6  
7.5 运行模拟 110 4KZSL:A  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 SUSc  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 lW&[mnR  
7.8 添加一个新的轮廓 111 F1/6&u9I  
7.9 创建上方的线性波导 112 gnYnL8l`J  
8 各向异性BPM 115 fyGCfM  
8.1 定义材料 116 i~(#S8U4d  
8.2 创建轮廓 117 [gTQ-  
8.3 定义布局设置 118 .M}06,-  
8.4 创建线性波导 120 Y<de9Z@  
8.5 设置模拟参数 121 M44_us  
8.6 预览介电常数分量 122 a{5H33JA  
8.7 创建输入面 123 57'q;I  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 V5cb}xx  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 d!w1t=2H  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 EmYO5Whi  
9.2 定义布局设置 130 QZqpF9Eu  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 Z<w,UvJa  
9.4 编辑输入平面 132 W&WB@)ie  
9.5 设置模拟参数 134 a\.//?  
9.6 运行模拟 135 BllDWKb  
10 电光调制器 138 aYqqq|  
10.1 定义电解质材料 139 x0y%\  
10.2 定义电极材料 140 gt#MeU  
10.3 定义轮廓 141 Cl%V^xTb  
10.4 绘制波导 144 =lYvj  
10.5 绘制电极 147 9 J$Y,Z  
10.6 静电模拟 149 [>Ikitow  
10.7 电光模拟 151 gCjH%=s  
11 折射率(RI)扫描 155 @+[Y0_  
11.1 定义材料和通道 155 S6=\r{V  
11.2 定义布局设置 157 pq%t@j(X  
11.3 绘制线性波导 160 i%#th'C!P  
11.4 插入输入面 160 QxP` fKC8  
11.5 创建脚本 161 Rc;1Sm9\  
11.6 运行模拟 163 Rs`Vr_?Hk  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ~oEXM?M  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 n5/ZJur  
12.1 定义材料 165 H0 {Mlu9  
12.2 创建参考轮廓 166 bEBZ!ghU  
12.3 定义布局设置 166 hhN(;.  
12.4 用户自定义轮廓 167 1uK)1%vK  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 clij|?O  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 I8XGU)  
13.1 定义材料 173 H&"_}  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 H@VBP Q}Q  
13.3 定义晶圆 174 y}3 `~a
 
13.4 创建器件 175 {"qW~S90YO  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 R4hav  
13.6 定义电极区域 178 ! hOOpZf7  
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