[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。 svQDSif  
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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。 Te.hXCFD  
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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。 d_yqmx?w  
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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。 G>!"XK:fB  
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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。 '6aH*B:}*;  
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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 Bq_<v)M*  
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目 录 H(g&+Wcu=  
1 入门指南 4 CHLMY}O0  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 c"QI`;D_c  
1.2 OptiBPM简介 5 lE`ScYG  
1.3 光波导介绍 8 t,H,*2  
1.4 快速入门 8 1'g?B`  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 Y
<|L|b6  
2.1 定义MMI耦合器材料 28  (0k0gq;  
2.2 定义布局设置 29 bEy%S"\<  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 kg-%:;y.  
2.4 插入input plane 35 S^n:O  
2.5 运行模拟 39 ~svu0[Vx  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 0)84Z.k  
3 创建一个单弯曲器件 44 4o|~KX8Qz  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 0W>O,%z&P#  
3.2 定义布局设置 45 E+Gea[c  
3.3 创建一个弧形波导 46 {1qEN_ERx  
3.4 插入入射面 49 pGOS'.K%t8  
3.5 选择输出数据文件 53 !"1bV [^  
3.6 运行模拟 54 m4%m0"Z  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 AUN Tc3  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 -7yX>Hjl  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 n_w,Ew,>5  
4.2 定义布局设置 61 a'A0CQ
 
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 A#p@`|H#B  
4.4 插入输入面 62 Dg]i};
 
4.5 运行模拟 63 IMrB!bor  
4.6 预览最大值 65 69L s"e  
4.7 绘制波导 69 7/~"\nN:/  
4.8 指定输出波导的路径 69 ,%:`Ll t]$  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 'DIE#l`  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 N[mOJa:  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 qItI):9U  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 [Z[)hUXE?  
5.1 定义波导材料 75 11)~!in  
5.2 定义布局设置 76 sG}9l1  
5.3 创建波导 76 m+!%+S1  
5.4 修改输入平面 77 qH(2 0Z!  
5.5 指定波导的路径 78 q&wMp{  
5.6 运行模拟 79 N1SRnJu<f  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 w"Z>F]YZ  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 3b_#xr-  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 ROfmAc  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 1n5&PNu  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 jALo;PDJ  
6.2 定义布局结构 89 "JGaw_o  
6.3 绘制并定位波导 91 ^X?[zc GE  
6.4 生成布局脚本 95 oW8[2$_N+  
6.5 插入和编辑输入面 97 \k* ]w_m-  
6.6 运行模拟 98 .3Ap+V8?  
6.7 修改布局脚本 100 !7w-?1?D  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 P_Zo}.{  
7 应用预定义扩散过程 104 9V;m;sz  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 G(4k#jB  
7.2 定义布局设置 106 vuK 5DG4  
7.3 设计波导 107 vXf#gX!Y  
7.4 设置模拟参数 108 6tzn%
?  
7.5 运行模拟 110 {!="PnB  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 WRnUF[y+)  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 \jfW$TtZm  
7.8 添加一个新的轮廓 111 Lf,gS*Tg?  
7.9 创建上方的线性波导 112 UC0 yrV  
8 各向异性BPM 115 cbIW>IbM  
8.1 定义材料 116 Z
zE&?  
8.2 创建轮廓 117 DQRt\!  
8.3 定义布局设置 118 m1cyCD  
8.4 创建线性波导 120 ~7k b4[  
8.5 设置模拟参数 121  Ne4A  
8.6 预览介电常数分量 122 6$zUFIk  
8.7 创建输入面 123 d`xqs,0f  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 Wl,yznT  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 a( qw  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 }Jc^p  
9.2 定义布局设置 130 BU)4g[4  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 c=K M[s.  
9.4 编辑输入平面 132 :r6 bw  
9.5 设置模拟参数 134 ^=@%@mR/[C  
9.6 运行模拟 135 wg[*]_,a  
10 电光调制器 138 c]O4l2nCL  
10.1 定义电解质材料 139 XR+2|o  
10.2 定义电极材料 140 ~jPe9  
10.3 定义轮廓 141 iGp@P=;m  
10.4 绘制波导 144 1-,l|K  
10.5 绘制电极 147 FY
i<+]HZ  
10.6 静电模拟 149 WT0U)x( m5  
10.7 电光模拟 151 <k)rfv7  
11 折射率(RI)扫描 155 Zs4N0N{  
11.1 定义材料和通道 155 i^W\YLE  
11.2 定义布局设置 157 ;m\(fW*ii  
11.3 绘制线性波导 160 t EN%mK  
11.4 插入输入面 160
ru U
|  
11.5 创建脚本 161 0lEIj/u  
11.6 运行模拟 163 f&,.h"b
S  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 d9^h YS{  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 jjwY{jV  
12.1 定义材料 165 H<q:+  
12.2 创建参考轮廓 166 R{WG>
c  
12.3 定义布局设置 166 I7}[%(~Sf/  
12.4 用户自定义轮廓 167 r9QNE>UG  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 4R
K^efnp  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 \;sUJr"$  
13.1 定义材料 173 p'R}z|d)  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 ^o{O5&i]  
13.3 定义晶圆 174 Axcm~!uf  
13.4 创建器件 175 K4 >d  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 lKa}Bcd  
13.6 定义电极区域 178 #\"5:.H Oz  
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