[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

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。 lS!O(NzqE'  
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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。 9[ o$/x}  
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通过OptiBPM，科研人员可以同时观察近场分布（包含幅度、相位等），检测辐射以及方向场（Guided Field）。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率，减小风险并降低整体研发产品成本。 \JCpwNT{P  
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本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 M~y}0Ik  
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本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 RXu`DWN  
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《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 7xO~v23oe  
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目 录 ivt~S  
1 入门指南 4 i'1MZ%.  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 -3m!970  
1.2 OptiBPM简介 5 `_]UlI_h  
1.3 光波导介绍 8 -[h|*G.J  
1.4 快速入门 8 '!`]Z
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2 创建一个简单的MMI耦合器 28 6['o^>\}f  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 d7:=axo,  
2.2 定义布局设置 29 fhC|=0XB  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 tDMNpl  
2.4 插入input plane 35 lg{/5gQG  
2.5 运行模拟 39 zH#urF6<  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 3BF3$_u)o  
3 创建一个单弯曲器件 44 ''q#zEf6  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 OsRizcgdA  
3.2 定义布局设置 45 h}DKFrHW;-  
3.3 创建一个弧形波导 46 hrXk7}9  
3.4 插入入射面 49 K `A8N  
3.5 选择输出数据文件 53 ,e GF~  
3.6 运行模拟 54 @%fL*^yr;C  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 \6aisK  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 _?eT[!oO8  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 [| N73m,&  
4.2 定义布局设置 61 CT'#~~QB  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 $H&:R&Us  
4.4 插入输入面 62 !;${2Q  
4.5 运行模拟 63 eax"AmO  
4.6 预览最大值 65 "g!ek3w(  
4.7 绘制波导 69 Az:A,;~+,!  
4.8 指定输出波导的路径 69 EW+QVu@  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 Ue"pNjd|  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 k]2_vk^  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 LyL(~Jc|  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 Q5sJ
|]Bc  
5.1 定义波导材料 75 y'non0P.  
5.2 定义布局设置 76 D.ySnYzh  
5.3 创建波导 76 >&^jKfY  
5.4 修改输入平面 77 &VG  
5.5 指定波导的路径 78 #u +~ ^M  
5.6 运行模拟 79 QFgKEUNgl  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 "98j-L=F+  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 ^uPg71r:  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 OGG9f??  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 }XqC'z  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 vI,T1%llu  
6.2 定义布局结构 89 @Qp#Tg<'  
6.3 绘制并定位波导 91 ViG>gMGv  
6.4 生成布局脚本 95 Wv~&Qh}  
6.5 插入和编辑输入面 97 8NTE`l=>/  
6.6 运行模拟 98 _>8Q{N\- {  
6.7 修改布局脚本 100 o8NRu7@?  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 u1\r:q  
7 应用预定义扩散过程 104 yD@eT:lyi  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 !fjB oK+  
7.2 定义布局设置 106 4=N(@mS  
7.3 设计波导 107 yM,Y8^  
7.4 设置模拟参数 108 jdx T662q  
7.5 运行模拟 110 Iyb_5 UmpF  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 rZE+B25T~  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 {kr14l*2  
7.8 添加一个新的轮廓 111 q1m{G1W n  
7.9 创建上方的线性波导 112 S,Tc\}  
8 各向异性BPM 115 Z9Z\2t  
8.1 定义材料 116 RdNLf  
8.2 创建轮廓 117 -=ZDfM  
8.3 定义布局设置 118 81w"*G5AM  
8.4 创建线性波导 120 M+:9U&>  
8.5 设置模拟参数 121 2. v<pqn  
8.6 预览介电常数分量 122 {<?8Y  
8.7 创建输入面 123 wN :"(mQ  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 bR8`Y(=F9b  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 E
xeZj8U  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 @[Q`k=h$  
9.2 定义布局设置 130 ;uzLa%JQ  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 |--Jd$ dj  
9.4 编辑输入平面 132 8 VhU)fY  
9.5 设置模拟参数 134 9[sOh<W  
9.6 运行模拟 135 P%N)]b<c*  
10 电光调制器 138 <1 ;pyw y  
10.1 定义电解质材料 139 sV\K[4HG  
10.2 定义电极材料 140 |68k9rq  
10.3 定义轮廓 141 <XN=v!2;  
10.4 绘制波导 144 FYK`.>L28  
10.5 绘制电极 147 s[t<2)i  
10.6 静电模拟 149 FZLx.3k4  
10.7 电光模拟 151 UM<s#t`\3  
11 折射率(RI)扫描 155 TQ5kM  
11.1 定义材料和通道 155 Qkhor-f0  
11.2 定义布局设置 157 MH9vg5QKp  
11.3 绘制线性波导 160 o?6m/Klw6  
11.4 插入输入面 160 &HtTh {  
11.5 创建脚本 161 0%4OmLBT  
11.6 运行模拟 163 u8M_2r  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 b};o:  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 GR4DxlX  
12.1 定义材料 165
"F6gV;{Bt  
12.2 创建参考轮廓 166 oR/_{#Mz"  
12.3 定义布局设置 166 !&NrbiuN  
12.4 用户自定义轮廓 167 J_.cC  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 tw&v@HUP  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 HrfS^B  
13.1 定义材料 173 E+#<WK-  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 , 2xv  
13.3 定义晶圆 174 N/--6)5~0  
13.4 创建器件 175 9y<h.T
 
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 JodD6;P  
13.6 定义电极区域 178。。。。。。。 xu%eg]  
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