[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。 /_OZ1jX  
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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。 ,(27p6!  
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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。 >X,A
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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。 <GgtP55  
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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。 62l0 Z-  
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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 ^=Ct Aa2  
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目 录 Y`7#[g  
1 入门指南 4 Gz|%;  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 /D$+b9FR<  
1.2 OptiBPM简介 5 sp Q4m  
1.3 光波导介绍 8 #O9*$eMw  
1.4 快速入门 8 +>:}req  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 B+e_Y\Bu  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 EPe]-C`  
2.2 定义布局设置 29 wvmg)4
,  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 PWk?8dL-  
2.4 插入input plane 35 q_]   
2.5 运行模拟 39 n*m"L|:ff  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 f;Bfh3  
3 创建一个单弯曲器件 44 !jnqA Z  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 W-!Bl&jF[  
3.2 定义布局设置 45 ,M@m4bx  
3.3 创建一个弧形波导 46 (}FW])y  
3.4 插入入射面 49 qbU1qF/  
3.5 选择输出数据文件 53 #x5N{8  
3.6 运行模拟 54 ('
Ko#3b  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 C
l9SPz  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 ?z@v3(b[  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 ikY]8BCc  
4.2 定义布局设置 61 zyZok*s  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 (~7m"?  
4.4 插入输入面 62 @4_rxu&  
4.5 运行模拟 63 " _:iK]  
4.6 预览最大值 65 prlyaq;4  
4.7 绘制波导 69 DN"S,  
4.8 指定输出波导的路径 69 s(
"Cn/ZkS  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 6MQs \J6.  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 ii_|)udz  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 jom}_  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 Ig02M_  
5.1 定义波导材料 75 &Mhv XHI  
5.2 定义布局设置 76 %oh`EGmVP  
5.3 创建波导 76 Txt%nzIu  
5.4 修改输入平面 77 \ W 'i0+  
5.5 指定波导的路径 78 T/GgF&i3  
5.6 运行模拟 79 `J>E9p<  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 s%N`  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 {=bg5I0|a  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 jr,&=C(  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 {d1N&  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 3?.1~"-J  
6.2 定义布局结构 89 .'^6QST  
6.3 绘制并定位波导 91 @V* ju  
6.4 生成布局脚本 95 lL(p]!K'  
6.5 插入和编辑输入面 97 I|g@
W_  
6.6 运行模拟 98 !,? <zg  
6.7 修改布局脚本 100 !,Xyl} #  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 E!zd(  
7 应用预定义扩散过程 104 Qp kKVLi  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 vzY'+9q1.  
7.2 定义布局设置 106 $` Z>Lm*  
7.3 设计波导 107 +36H%&!  
7.4 设置模拟参数 108 z(g%ue\  
7.5 运行模拟 110 =vqsd4  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 });cX$  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 a>o"^%x  
7.8 添加一个新的轮廓 111 Sf  024  
7.9 创建上方的线性波导 112 aBXYri  
8 各向异性BPM 115 _M8G3QOx  
8.1 定义材料 116 gYTyH.  
8.2 创建轮廓 117 6=ZRn gQ  
8.3 定义布局设置 118 P0%N Q1bn  
8.4 创建线性波导 120 {S5RK-ax  
8.5 设置模拟参数 121 LP^p~5Az  
8.6 预览介电常数分量 122 e[x?6He,$  
8.7 创建输入面 123 >_;kTy,  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 >I$B=  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 J+ Jt4  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128
&$mZ?%^C  
9.2 定义布局设置 130 z.
eJEK  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 F&=I7i  
9.4 编辑输入平面 132 ;_mgiKHg  
9.5 设置模拟参数 134 ;[(=kOI  
9.6 运行模拟 135 D:=t*2-Iv  
10 电光调制器 138 99<4t$KH  
10.1 定义电解质材料 139 <Q2u)m'  
10.2 定义电极材料 140 r5t;'eCea  
10.3 定义轮廓 141 ^I]LoG:  
10.4 绘制波导 144 a?5WKO  
10.5 绘制电极 147 ?qju DD  
10.6 静电模拟 149 `wNm%*g  
10.7 电光模拟 151 lVP9=  
11 折射率(RI)扫描 155 >vUB%OLyP  
11.1 定义材料和通道 155 h/,R{A2mO  
11.2 定义布局设置 157 QB!jLlg(  
11.3 绘制线性波导 160 yC0C`oC  
11.4 插入输入面 160 <^d!Vzr]  
11.5 创建脚本 161 $aB/+,  
11.6 运行模拟 163 *6:v}#b[  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ?n)Xw)]  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 s(Z(e %  
12.1 定义材料 165 ):e+dt  
12.2 创建参考轮廓 166 cppL0myJ  
12.3 定义布局设置 166 oFWt(r   
12.4 用户自定义轮廓 167 9lKn%|=T  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 3pB}2]  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 ,Kuk_@(}5~  
13.1 定义材料 173 Eu|sWdmf l  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 ful#Px6m  
13.3 定义晶圆 174 2b5#PcKa  
13.4 创建器件 175 +}P%HH]E/p  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 v2d<o[[C  
13.6 定义电极区域 178 rVY?6OMkd  
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