[推荐]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 h.>6>5$n  
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随着时代的发展，人们对光网络带宽的需求越来越高，光通信网络也越来越复杂。各类光通信系统中，存在着许多的波导类元件，如分束器，耦合器，复用器，AWG等，这些元件在整个光通信系统中起着至关重要的作用。而此类光波导器件研发人员，可以使用OptiBPM来对相关的元器件进行模拟分析与设计，这可以大大降低时间成本和物料成本。 |C?<!6.QmV  
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OptiBPM是基于光束传输算法（BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM）来模拟光通过任意波导介质（各向同性与各向异性）。并可使用合适的数值方法，如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI，来进行计算，计算过程中可以使用合适的边界条件，如TBC和PML边界条件，以完成整个波导结构的仿真和分析，获得任意位置处的电磁场分布。 >e :&kp  
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通过OptiBPM，科研人员可以同时观察近场分布（包含幅度、相位等），检测辐射以及方向场（Guided Field）。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率，减小风险并降低整体研发产品成本。 oNY;z-QK  
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本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 | VPs5  
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本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 KGdL1~  
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《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 +C1/02ZJ  
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目 录 /*!K4)$-*2  
1 入门指南 4 pE@Q (9`b{  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 %$|=_K)Ks  
1.2 OptiBPM简介 5 rU`#3}s  
1.3 光波导介绍 8 Q!(16  
1.4 快速入门 8 )D_#  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 y3@R>@$  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 g0GCg  
2.2 定义布局设置 29 z40uY]
Ck  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 Tn,'*D@l  
2.4 插入input plane 35 d]6.$"\"p  
2.5 运行模拟 39 \M(0@#-$C  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 $Q*h+)g<  
3 创建一个单弯曲器件 44 ^M6xRkI
 
3.1 定义一个单弯曲器件 44 J[2c[|[-  
3.2 定义布局设置 45 v?BX 4FO  
3.3 创建一个弧形波导 46 ysm)B?+k  
3.4 插入入射面 49 )w_0lm'v{r  
3.5 选择输出数据文件 53 Gh}sk-Xk=  
3.6 运行模拟 54 .)~IoIW=  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 37Ux2t  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 AeR3wua  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 FB-?{78~  
4.2 定义布局设置 61 :5IbOpVM  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 H+y(W5|2/X  
4.4 插入输入面 62 &QFg=  
4.5 运行模拟 63 aal5d_Y  
4.6 预览最大值 65 oV"#1
lp*  
4.7 绘制波导 69 Uu ~BErEC  
4.8 指定输出波导的路径 69 6=A
  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 H"lq!C`  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 rKg~H=4x2  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 g>)&Q>}=W  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 Y1?wf.  
5.1 定义波导材料 75 L]
I ;{Y  
5.2 定义布局设置 76 ]pr(hk  
5.3 创建波导 76 _1_CYrUc  
5.4 修改输入平面 77 ,?g}->ZB  
5.5 指定波导的路径 78 {#"[h1  
5.6 运行模拟 79 k/bY>FY2r  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 6cH.s+  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 fvnj:3RK  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 w6 0I;.hy  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 H:byCFN-  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 at"-X?`d  
6.2 定义布局结构 89 YLs%u=e($  
6.3 绘制并定位波导 91 TpXbJ]o9  
6.4 生成布局脚本 95 uj#bK 7  
6.5 插入和编辑输入面 97 :k9n 9  
6.6 运行模拟 98 
Ve\^(9n  
6.7 修改布局脚本 100 {`~uBz+dJq  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 <Vucr   
7 应用预定义扩散过程 104 %GS^=Qr  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 s/#L?[YH  
7.2 定义布局设置 106 B^Y AKbY  
7.3 设计波导 107 {jB& e,  
7.4 设置模拟参数 108 )fSO|4  
7.5 运行模拟 110 l]tda(  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 eT8(O36%  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 ~nO]R   
7.8 添加一个新的轮廓 111 j6x1JM  
7.9 创建上方的线性波导 112 #nG?}*#  
8 各向异性BPM 115 Sh&n DdF"  
8.1 定义材料 116 K[}5bjh>  
8.2 创建轮廓 117 AA$+ayzx9{  
8.3 定义布局设置 118 S5B12
P  
8.4 创建线性波导 120 j$v2_q  
8.5 设置模拟参数 121 1=Npq=d  
8.6 预览介电常数分量 122 L[v-5u)  
8.7 创建输入面 123 M.B
0)  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 EG=~0j~  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 *^agwQ`  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 [!Uzw2  
9.2 定义布局设置 130 o2p;$W4`  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 tx0`#x  
9.4 编辑输入平面 132 +<qmVW^X  
9.5 设置模拟参数 134 D}
4*Il?  
9.6 运行模拟 135 {|dU
|h  
10 电光调制器 138 e'%"G{(D  
10.1 定义电解质材料 139 DVNx\t  
10.2 定义电极材料 140 f0 iYP   
10.3 定义轮廓 141 %&EDh2w>  
10.4 绘制波导 144 TNgf96) y  
10.5 绘制电极 147 n`'v8 `a]  
10.6 静电模拟 149 S#gIfb<D  
10.7 电光模拟 151 `*?8<Vm  
11 折射率(RI)扫描 155 m]}%Ag^x  
11.1 定义材料和通道 155 C|"BMam  
11.2 定义布局设置 157 uh,~CvXU]  
11.3 绘制线性波导 160 6k14xPj  
11.4 插入输入面 160 dt -EY  
11.5 创建脚本 161 c;RB!`9"  
11.6 运行模拟 163 u~ %xU~v  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 g$=y#<2?  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 Ekq&.qjYG"  
12.1 定义材料 165 f~bZTf  
12.2 创建参考轮廓 166 & QO9/!  
12.3 定义布局设置 166 "Yh[-[,  
12.4 用户自定义轮廓 167 5Z (1&  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 42 6l:>D(  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 P?QVT;]  
13.1 定义材料 173 X0G Mly  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 N%3 G\|~Q  
13.3 定义晶圆 174 {/Mz/|%  
13.4 创建器件 175 ds>V|}f[  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 J2tD).G  
13.6 定义电极区域 178 JQ9JWu%a  
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