[推荐]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 USV;j%U4*  
qU^`fIa  
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。 lh-zE5;  
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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。 /gP"X1.  
U/jCM?~  
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。 6t'vzcQs  
$u, ~183  
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。 ;eC8| Xz  
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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。 Ur(< ]  
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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 3-_`x9u*  
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目 录 cD9.L  
1 入门指南 4 e
\! ic  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 ese?;1r  
1.2 OptiBPM简介 5 2[1lwV
  
1.3 光波导介绍 8 07>Iq8<mu  
1.4 快速入门 8 O7yIFqI=/  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 yK w.69.  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 ye`-U?7.  
2.2 定义布局设置 29 Z8o8>C\d9/  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 mBDzc(_\$'  
2.4 插入input plane 35  \1?:  
2.5 运行模拟 39 @|fT%Rwho<  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 4]no#lVRJ  
3 创建一个单弯曲器件 44 q}hHoSG]=  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 XyD*V;.E  
3.2 定义布局设置 45 a>egH og  
3.3 创建一个弧形波导 46 `FmRoMW9+  
3.4 插入入射面 49 afye$$X  
3.5 选择输出数据文件 53 ?:#$btmn?  
3.6 运行模拟 54 t{O
2JF#5u  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 14yzGhA  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 c> ":g~w  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 $`_xP1bUT  
4.2 定义布局设置 61 ,Ofou8C6  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 F<(?N!C?@  
4.4 插入输入面 62 9%DLdc\z;  
4.5 运行模拟 63 b\C1qM4  
4.6 预览最大值 65 ~;I'.TW  
4.7 绘制波导 69 ~Z5Wwp]a  
4.8 指定输出波导的路径 69 }M &hcw<  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 s:^Xtox/  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 |qtZb}"|  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 2 P9{?Y  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 [~k!wipK  
5.1 定义波导材料 75 2 5Ia  
5.2 定义布局设置 76 vn^*  
5.3 创建波导 76 qK
NHhXi  
5.4 修改输入平面 77 gk4DoOj#P  
5.5 指定波导的路径 78 <Gz*2i  
5.6 运行模拟 79 6QNO#!;  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 kV$VKag*A  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 ^o Q^/v~  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 *[tLwl.  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 TlJ'pG 4^  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 )gNVJ  
6.2 定义布局结构 89 :YNXS;>)!  
6.3 绘制并定位波导 91 %R?#Y1Tq;  
6.4 生成布局脚本 95 eKL3Y_5p@  
6.5 插入和编辑输入面 97 CwsC)]{/o  
6.6 运行模拟 98 K<fB]44Y  
6.7 修改布局脚本 100 8:jakOeT  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 Zmy:Etqi  
7 应用预定义扩散过程 104 ,pa=OF  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 XVYj X  
7.2 定义布局设置 106 .%_=(C<E  
7.3 设计波导 107 q[%SF=~<k{  
7.4 设置模拟参数 108 |4F'Zu}g>  
7.5 运行模拟 110 %^bN^Sq -  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 >{#QS"J#  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 }Pj;9ivz  
7.8 添加一个新的轮廓 111 "^5%g%  
7.9 创建上方的线性波导 112 ]gmkajCzD  
8 各向异性BPM 115 C^ Oy.s  
8.1 定义材料 116 R9InUX"k  
8.2 创建轮廓 117 5Pd^Sew  
8.3 定义布局设置 118 lNB<_SO  
8.4 创建线性波导 120 AmBLZ<f;  
8.5 设置模拟参数 121 DTCOhUIV  
8.6 预览介电常数分量 122 <[tU.nh  
8.7 创建输入面 123 -qJO6OM  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 hmJa1fw=  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 9l}G{u9a  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 SHN'$f0Mb  
9.2 定义布局设置 130 AI2@VvB  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 Z1oUAzpj4  
9.4 编辑输入平面 132 8J8@0  
9.5 设置模拟参数 134 =Y-mc#{8  
9.6 运行模拟 135 Uw->5   
10 电光调制器 138 1D)=q^\I  
10.1 定义电解质材料 139 nmUMg  
10.2 定义电极材料 140 f9La79v  
10.3 定义轮廓 141 WS1#i\0  
10.4 绘制波导 144 pFwhvw  
10.5 绘制电极 147 a fUOIM  
10.6 静电模拟 149 F+?g0w['  
10.7 电光模拟 151 4_h?E:sBb  
11 折射率(RI)扫描 155 `r*bG=  
11.1 定义材料和通道 155 <6!/B[!O=  
11.2 定义布局设置 157 EGK7)O'W  
11.3 绘制线性波导 160 u51Lp  
11.4 插入输入面 160 | gP%8nh'C  
11.5 创建脚本 161 X&cm)o%5Fe  
11.6 运行模拟 163 '
"J``=  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 y!jq!faqt  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 t? [8k&Z  
12.1 定义材料 165 z#\YA]1  
12.2 创建参考轮廓 166 "$PX[:  
12.3 定义布局设置 166 nBGcf(BE.$  
12.4 用户自定义轮廓 167 S/xCX!  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 JG=z~STz  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 obSLy Ed  
13.1 定义材料 173 nx@h  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 T#-U\C~o  
13.3 定义晶圆 174 5ii:93Hlj  
13.4 创建器件 175 yPVK>em5  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 9Vtn62+  
13.6 定义电极区域 178  4,?ZNyl  
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