[推荐]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 2Xt$KF,?  
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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。 oL2 a:\7  
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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。 *mgK^9<  
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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。 ?xbPdG":R  
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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。 c88I"5@[bD  
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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。 ,%FBELqOW  
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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 2sOV3~bB  
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目 录 ,`3kDqS_4  
1 入门指南 4 (\QkXrK  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 wlM"Zt  
1.2 OptiBPM简介 5 zMUifMiAj  
1.3 光波导介绍 8 ,KMt9<  
1.4 快速入门 8 Q@in?};  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 3\xvy{r  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 A{:PpYs  
2.2 定义布局设置 29 BihXYux*  
2.3 创建一个MMI耦合器 31
j(`L)/|O  
2.4 插入input plane 35 k8}*b&+{vz  
2.5 运行模拟 39 y3 R+060\3  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 F|3 =Cl  
3 创建一个单弯曲器件 44 q5irKT*Hs  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 1HF=,K+  
3.2 定义布局设置 45 ?~;8Y=O  
3.3 创建一个弧形波导 46 .7ZV:m  
3.4 插入入射面 49 8}&O7zO?  
3.5 选择输出数据文件 53 *)V1Sd#m  
3.6 运行模拟 54  vj+x
(  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 5s >UM@})  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 nH#|]gVI  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 R(?g+:eCpM  
4.2 定义布局设置 61 _7AR2  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ~"E@do("  
4.4 插入输入面 62 oCBZ9PGkK  
4.5 运行模拟 63 6dRxfbL  
4.6 预览最大值 65 O43emL3  
4.7 绘制波导 69 kAF[K,GG  
4.8 指定输出波导的路径 69 Jv*(DFt!v  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 @w)Vt$+b]  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 r.5}Q?  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 H0zKL]D'>  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 >Jl(9)e  
5.1 定义波导材料 75 gg>O:np8  
5.2 定义布局设置 76 t,*hxzD"  
5.3 创建波导 76 7j&iHL  
5.4 修改输入平面 77 !^dvtv`K  
5.5 指定波导的路径 78 Q0)6 2[cMm  
5.6 运行模拟 79 K[%)_KW  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 -I$qe Xy  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 ~bp^Q| wM  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 d66 GO];"  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 4,o|6H  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 pNN6PsLt  
6.2 定义布局结构 89
fZqMznF  
6.3 绘制并定位波导 91 K5O#BBX=  
6.4 生成布局脚本 95 6R%Ra  
6.5 插入和编辑输入面 97 ;+%(@C51GE  
6.6 运行模拟 98 XY[uyR4Z  
6.7 修改布局脚本 100 y#'|=0vTvP  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 "t4$%7L]  
7 应用预定义扩散过程 104 ^Z:oCTOP  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 0] 'Bd`e  
7.2 定义布局设置 106 !2)$lM1@J  
7.3 设计波导 107 f$G{7%9*  
7.4 设置模拟参数 108 ]V,wIyC  
7.5 运行模拟 110 os<B}D[  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 iWbrX1 I+  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 fdIO'L_  
7.8 添加一个新的轮廓 111 1LbJR'}  
7.9 创建上方的线性波导 112 bk@F/KqL  
8 各向异性BPM 115 G@Z,Hbgm  
8.1 定义材料 116 jG"n);WF  
8.2 创建轮廓 117 rkF]Q_'`t;  
8.3 定义布局设置 118 }B{bM<dF  
8.4 创建线性波导 120 #$&!)13  
8.5 设置模拟参数 121 Xsvf@/]U  
8.6 预览介电常数分量 122 Zrtyai{8l  
8.7 创建输入面 123 -6(u09mb_  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 c#?JW:^|Df  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 
\,<5U F0  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 1(z&0Y;  
9.2 定义布局设置 130 :zXkQQD8`  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 fVlTsc|e  
9.4 编辑输入平面 132 I:4m]q
b  
9.5 设置模拟参数 134 _e%jM[  
9.6 运行模拟 135 yQA6w%  
10 电光调制器 138 Ww9%6 #it  
10.1 定义电解质材料 139 `G
sFvxz  
10.2 定义电极材料 140 (Ev/R%Z  
10.3 定义轮廓 141 J?d&+mt  
10.4 绘制波导 144 6I0
G.N  
10.5 绘制电极 147 *.X!AJ;M=O  
10.6 静电模拟 149 Zi&qa+F  
10.7 电光模拟 151 *~~&*&+  
11 折射率(RI)扫描 155 |{ E\ 
2U  
11.1 定义材料和通道 155 M_wqb'=  
11.2 定义布局设置 157 dg9 DBn#  
11.3 绘制线性波导 160 E
1(2wJ-3"  
11.4 插入输入面 160 bL: !3|M  
11.5 创建脚本 161 FdR!jt  
11.6 运行模拟 163 a}~Xns  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 W,<P])  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 BU-m\Kf)  
12.1 定义材料 165 s8,N9o[.~P  
12.2 创建参考轮廓 166 W`}C0[%VW  
12.3 定义布局设置 166 t2)S61Vr  
12.4 用户自定义轮廓 167 zKycd
*X  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 *=OU~68)C  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 AS;EO[Vn  
13.1 定义材料 173 DA)mkp  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 u)]]9G _8  
13.3 定义晶圆 174 9[<,49  
13.4 创建器件 175 S GAu.8Js  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 vYT%e:8)q  
13.6 定义电极区域 178 q8U*  
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