[推荐]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 j}(m$j'  
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随着时代的发展，人们对光网络带宽的需求越来越高，光通信网络也越来越复杂。各类光通信系统中，存在着许多的波导类元件，如分束器，耦合器，复用器，AWG等，这些元件在整个光通信系统中起着至关重要的作用。而此类光波导器件研发人员，可以使用OptiBPM来对相关的元器件进行模拟分析与设计，这可以大大降低时间成本和物料成本。 x_C0=Q|K3  
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OptiBPM是基于光束传输算法（BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM）来模拟光通过任意波导介质（各向同性与各向异性）。并可使用合适的数值方法，如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI，来进行计算，计算过程中可以使用合适的边界条件，如TBC和PML边界条件，以完成整个波导结构的仿真和分析，获得任意位置处的电磁场分布。 NN5Ejr,  
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通过OptiBPM，科研人员可以同时观察近场分布（包含幅度、相位等），检测辐射以及方向场（Guided Field）。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率，减小风险并降低整体研发产品成本。 puMbB9)  
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本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 :IfwhI)  
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本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 H?xYS| n  
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《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 [9NrPm3d  
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目 录 apfr>L3  
1 入门指南 4 n%4/@M  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 ;G3?Sa7+  
1.2 OptiBPM简介 5 8gt&*;'}*D  
1.3 光波导介绍 8 ``6-   
1.4 快速入门 8 VRD^>Gi  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 y%kZ##  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 .sFN[>)  
2.2 定义布局设置 29 ;_E|I=%'E  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 e6jA4X+a  
2.4 插入input plane 35 6CW5ay_,  
2.5 运行模拟 39 ~vM99hW  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 d~{$,"!-f  
3 创建一个单弯曲器件 44 urCTP.F  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 zEukEA^9`  
3.2 定义布局设置 45 MOnTp8  
3.3 创建一个弧形波导 46 >s0![coz  
3.4 插入入射面 49 qc\D=3#Yp  
3.5 选择输出数据文件 53 G'(rjH>q  
3.6 运行模拟 54 n&?)gKL0g  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 t*)mX2R,  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 &oy')\H  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 K{"hf:k  
4.2 定义布局设置 61 )4c?BCgy  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 fBv: TC%  
4.4 插入输入面 62 CA5`uh  
4.5 运行模拟 63 g-"GZi  
4.6 预览最大值 65 .uxM&|0H  
4.7 绘制波导 69 yBIX<P)vE'  
4.8 指定输出波导的路径 69 gw[Eu>I  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 +{I" e,Nk  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 oM Z94,3  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 PwthYy  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ftl?x'P%  
5.1 定义波导材料 75 yO!M$aOn/  
5.2 定义布局设置 76 %d(= >  
5.3 创建波导 76 :2,NKdD  
5.4 修改输入平面 77 B.~] 7H5"(  
5.5 指定波导的路径 78 |g!d[ct]
 
5.6 运行模拟 79
Z*UVbyC  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 <'SS IMr  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 jC{KI!kPt  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 7C,giCYU  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 6yMZ2%  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 u'>94Gm}  
6.2 定义布局结构 89 5r~jo7  
6.3 绘制并定位波导 91 !jSgpIp  
6.4 生成布局脚本 95 1# z@D(  
6.5 插入和编辑输入面 97 zp<B,Ls  
6.6 运行模拟 98 ubOXEkZ8N  
6.7 修改布局脚本 100 LyWY\K a  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 +{V`{'  
7 应用预定义扩散过程 104 ~QxW^DGa7]  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 ov;^ev,(  
7.2 定义布局设置 106 Ef28  
7.3 设计波导 107 g,]m8%GHE  
7.4 设置模拟参数 108 PoPR34]^J  
7.5 运行模拟 110 0gaHYqkA>}  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 ^7YNM<_%@  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 fi%i 2Wy  
7.8 添加一个新的轮廓 111 m|{^T/kIbQ  
7.9 创建上方的线性波导 112 ]77f`<q<}!  
8 各向异性BPM 115 \U>&W  
8.1 定义材料 116
2Ki_d  
8.2 创建轮廓 117 S)j(%
g  
8.3 定义布局设置 118 09jE7g @X}  
8.4 创建线性波导 120 Y<irNp9  
8.5 设置模拟参数 121 CW?Z\  
8.6 预览介电常数分量 122 +,LWyvc'  
8.7 创建输入面 123 'hs4k|B  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 'xxM0Kn`  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 w
]{c*4o  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 PgT8 1u  
9.2 定义布局设置 130 111A e*U  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 H)7v$A,5%  
9.4 编辑输入平面 132 Zp~yemERr  
9.5 设置模拟参数 134
2tpuv(H;  
9.6 运行模拟 135 T>rmm7F  
10 电光调制器 138 /r"<:+  
10.1 定义电解质材料 139 TPk?MeVy%W  
10.2 定义电极材料 140 /YHO"4Z  
10.3 定义轮廓 141 ~U"m"zpLP  
10.4 绘制波导 144 TaBya0-  
10.5 绘制电极 147 _ s3d$C?B  
10.6 静电模拟 149 &|#[.ti1  
10.7 电光模拟 151 ?<C(ga  
11 折射率(RI)扫描 155 oYZ  4F  
11.1 定义材料和通道 155 E(|A"=\  
11.2 定义布局设置 157 fPUr O  
11.3 绘制线性波导 160 $">j~!'  
11.4 插入输入面 160 A`f"<W-m  
11.5 创建脚本 161 1Ng.Ukb  
11.6 运行模拟 163 $$1t4=Pz  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 W wPzm?30  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 "j,v
lG  
12.1 定义材料 165 [=q/f2_1.  
12.2 创建参考轮廓 166 n2B%}LLa  
12.3 定义布局设置 166 I\k<PglRA  
12.4 用户自定义轮廓 167 X%IqZ{{  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 KxX[8  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 >aO.a[AM  
13.1 定义材料 173 HC6U_d1-6  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 kP&I}R
Y  
13.3 定义晶圆 174 7UMZs7L$  
13.4 创建器件 175 >U{iof<  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 6Qt(Yu*s  
13.6 定义电极区域 178 b3E1S+\=~  
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