[推荐]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 mb\vHu*53  
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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。 *7!}[ v_  
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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。 ]l+2Ca:-[j  
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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。 li NPXS+  
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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[b'OtH  
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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。 @,zBZNX y  
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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 }yB@?  
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目 录 KJ'MK~g  
1 入门指南 4 _jeub [  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 #1m!,tC  
1.2 OptiBPM简介 5 qJISB7F[%O  
1.3 光波导介绍 8 PB }$.8  
1.4 快速入门 8 :4)mv4Q  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 TzX>d<x  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 S0p]:r";x  
2.2 定义布局设置 29 QKHmOVh]  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 Y]P $|JW):  
2.4 插入input plane 35 17};I7  
2.5 运行模拟 39 a#G7pZX/I}  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 +{Q\B}3cj1  
3 创建一个单弯曲器件 44 |wK)(s  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 qn4Dm ^  
3.2 定义布局设置 45 <_42h|-  
3.3 创建一个弧形波导 46 Az0Yt31=  
3.4 插入入射面 49 r2U2pAy#  
3.5 选择输出数据文件 53 -AcQ_dS  
3.6 运行模拟 54 )[qY|yu  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 dcXtT3,kpX  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 guFR5>-L  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 =E |[8 U)  
4.2 定义布局设置 61 N#ex2c  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 a?+) K  
4.4 插入输入面 62 Txp~&a03  
4.5 运行模拟 63 '| Ag,x[  
4.6 预览最大值 65 Q[~O`Lz  
4.7 绘制波导 69 N<:Ra~Ay  
4.8 指定输出波导的路径 69 eZg31.  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 $g1p!  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 hpAIIgn  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 -,XS2[  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 fnB-?8K<  
5.1 定义波导材料 75 gb@!Co3  
5.2 定义布局设置 76 )FU4iN)ei  
5.3 创建波导 76 S!.xmc\  
5.4 修改输入平面 77 bF B;N+>  
5.5 指定波导的路径 78 1f}S:Z  
5.6 运行模拟 79 [a+?z6qI\}  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 +S3'ms  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 *wh'4i}u  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 nq6]?ZJ  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 -R&h?ec  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 XWB>' UDQ#  
6.2 定义布局结构 89 /~AwX8X  
6.3 绘制并定位波导 91 \&e+f#!u  
6.4 生成布局脚本 95 YjdH7.js  
6.5 插入和编辑输入面 97 QjQJ "  
6.6 运行模拟 98 B]]M?pS  
6.7 修改布局脚本 100 &Kjqdp  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 T-<^mX[}  
7 应用预定义扩散过程 104 }n:-nB4  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 - MBK/  
7.2 定义布局设置 106  ym${4  
7.3 设计波导 107 G~m(
&,:Mu  
7.4 设置模拟参数 108 +mF}j=k  
7.5 运行模拟 110 rylllJz|L:  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 <(^-o4Cl  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 5dL-v&W  
7.8 添加一个新的轮廓 111 ? 4.W _  
7.9 创建上方的线性波导 112 4|XE f,  
8 各向异性BPM 115 | sQ5`lV?  
8.1 定义材料 116  OSSMIPr  
8.2 创建轮廓 117 5[Q44$a{  
8.3 定义布局设置 118 8PQ$X2)  
8.4 创建线性波导 120 q<;9!2py  
8.5 设置模拟参数 121 yGN<.IP75  
8.6 预览介电常数分量 122 Qh{=Z^r  
8.7 创建输入面 123 Xf#;GYO|2  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 >,~JQ%1  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 1) @Wcc.  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 hW|t
~|j#_  
9.2 定义布局设置 130 !Noabt  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 ^ro?.,c T  
9.4 编辑输入平面 132 jMw;`yh  
9.5 设置模拟参数 134 y:v0&9L  
9.6 运行模拟 135 b LxV  
10 电光调制器 138 .t~I[J\<  
10.1 定义电解质材料 139  c<4pu  
10.2 定义电极材料 140 xE0+3@_>>  
10.3 定义轮廓 141 1p{\jCi,2  
10.4 绘制波导 144 !\"C
<*5  
10.5 绘制电极 147 *1elUI2Rg  
10.6 静电模拟 149 [IHT)%>E8&  
10.7 电光模拟 151 QDgOprha  
11 折射率(RI)扫描 155 63k8j[$  
11.1 定义材料和通道 155 vn kktD'n  
11.2 定义布局设置 157 5E.cJ{  
11.3 绘制线性波导 160 "3\)@  
11.4 插入输入面 160 ]cA){^.Jz  
11.5 创建脚本 161 sA` bPhk  
11.6 运行模拟 163 Yq2mVo  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 lSbAZ6  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 Z4t9q`}h  
12.1 定义材料 165 @B1rtw6  
12.2 创建参考轮廓 166 VW'e&v1.  
12.3 定义布局设置 166 ff{ESFtD  
12.4 用户自定义轮廓 167 -gC=%0sp\  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 *1>XlVx,  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 t(ZiQ<A  
13.1 定义材料 173 KH@M & >=^  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 57HMWlg  
13.3 定义晶圆 174 @NV$!FB<  
13.4 创建器件 175 <xc"y|7X  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 O81})r*Y  
13.6 定义电极区域 178 WQ6E8t)  
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