[推荐]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 X^9t  
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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。 !/[AQ{**T!  
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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。 WJP`0f3  
#0xm3rFy4  
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。 s'_$j$1  
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本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 C3^X1F0  
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5&~I  
本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 X6n|Xq3k  
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《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 N7%=K9  
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目 录 Ebmqq#SHjX  
1 入门指南 4 BZ8h*|uT"  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 ^?JEyY  
1.2 OptiBPM简介 5 8'>.#vyMGv  
1.3 光波导介绍 8 ?yda.<"g9Y  
1.4 快速入门 8 u~j'NOv  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28  W"#j7p`d  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 &L2`L)  
2.2 定义布局设置 29 k)o7COx  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 axt6u)4%7:  
2.4 插入input plane 35 47$-5k30
 
2.5 运行模拟 39 a2IV!0x  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 h?M'7Lti  
3 创建一个单弯曲器件 44 C&qDvvk  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 5k_Mj*{6  
3.2 定义布局设置 45 rl_1),J\qG  
3.3 创建一个弧形波导 46 h=mI{w*  
3.4 插入入射面 49 uT@8 _9  
3.5 选择输出数据文件 53 \q>e1-  
3.6 运行模拟 54 9.]Cy8  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 ?3e!A9x  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 cJ1{2R  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 \ltErd-  
4.2 定义布局设置 61 !'c6Hs  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 4 g/<).1<b  
4.4 插入输入面 62 w96j,rEC  
4.5 运行模拟 63 -bIpmp?  
4.6 预览最大值 65 RJ7/I/yD|  
4.7 绘制波导 69 cviN$oL  
4.8 指定输出波导的路径 69 =!Baz&#}  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 !~VR|n-  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 ?`BED6$`G9  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 d60Fi#3d  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ~gcst;  
5.1 定义波导材料 75 S(YHwH":  
5.2 定义布局设置 76 2t~7eI%d  
5.3 创建波导 76 "J0Oa?  
5.4 修改输入平面 77 MWp\D#H  
5.5 指定波导的路径 78 $e^ :d  
5.6 运行模拟 79 tleK(^  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 '+GVozc6c"  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 N1B$G  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 h)aWerzL  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 tS*^}e*  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 UC<[z#]\;  
6.2 定义布局结构 89 ^me}k{x  
6.3 绘制并定位波导 91 oVxV,oH(  
6.4 生成布局脚本 95 yQQDGFTb!=  
6.5 插入和编辑输入面 97 2TevdyI  
6.6 运行模拟 98 ~,3v<A[5Vi  
6.7 修改布局脚本 100 cWy*K4O  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 %i JU)N!  
7 应用预定义扩散过程 104 IU;pkgBj0Y  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 eUUD|U*b   
7.2 定义布局设置 106 vVv
t ]h  
7.3 设计波导 107 n?ZH2dI\0  
7.4 设置模拟参数 108 VNh,pQ(  
7.5 运行模拟 110 =G3J.S*Riy  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 ]!S)O|_D[  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 SS<+fWXE  
7.8 添加一个新的轮廓 111 `'tw5}  
7.9 创建上方的线性波导 112 cB9KHqB  
8 各向异性BPM 115 sD8xH  
8.1 定义材料 116 ;V}FbWz^v6  
8.2 创建轮廓 117 7;#dX~>@{  
8.3 定义布局设置 118 9"u@<]  
8.4 创建线性波导 120 \t~u :D  
8.5 设置模拟参数 121 h0EGhJs  
8.6 预览介电常数分量 122 H:nu>pzt  
8.7 创建输入面 123 @|*Z0bn'  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 a[{QlD^D  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 1Qc(<gM  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 "x)pp  
9.2 定义布局设置 130 
S.)8&  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 K5c7>I%k  
9.4 编辑输入平面 132 3B_} :  
9.5 设置模拟参数 134 Y.hH fSp  
9.6 运行模拟 135 F|ML$  
10 电光调制器 138 1Mhc1MU  
10.1 定义电解质材料 139 MZ+IorZl  
10.2 定义电极材料 140 g)G7 kB/<p  
10.3 定义轮廓 141 HjY-b*B  
10.4 绘制波导 144 #5"<.z  
10.5 绘制电极 147 Zp(P)Obs#  
10.6 静电模拟 149
&oEq&  
10.7 电光模拟 151 K]]rOF  
11 折射率(RI)扫描 155 B7jlJqV  
11.1 定义材料和通道 155 5FR#_}k]_F  
11.2 定义布局设置 157 "=RoI  
11.3 绘制线性波导 160 $T%<'=u|E  
11.4 插入输入面 160 fkUH]CdaB  
11.5 创建脚本 161 ]j#$.$q  
11.6 运行模拟 163 %TggNU,  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 U;
A5-|C  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 ~q%9zO'  
12.1 定义材料 165 ).`a-Pv  
12.2 创建参考轮廓 166 F vk:c-  
12.3 定义布局设置 166 /gy:#-2Gy  
12.4 用户自定义轮廓 167 vi.AzO  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 pvd
Z>D-IU  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 H;!hp0y  
13.1 定义材料 173 t>`LO  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 )mO;l/,0  
13.3 定义晶圆 174 c\
rbLr}l)  
13.4 创建器件 175 w 4gZ:fR=  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 z00:59M4  
13.6 定义电极区域 178 7[<sl35  
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