[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。 }@+0/W?\.  
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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。 DV-d(@`K  
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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。 O
m\vMd@!  
cp7=epho  
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。
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zu{P#~21  
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。 k$R-#f;  
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《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 xsbE TP?  
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目 录 d.d/<  
1 入门指南 4 E A1?)|}n  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 v%z=ysA  
1.2 OptiBPM简介 5 ChPmX+.i_  
1.3 光波导介绍 8 IY\5@PVZ  
1.4 快速入门 8 }rw
8PZ9  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 WlC:l  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 ZDYJ\}=  
2.2 定义布局设置 29 DU/]  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 X51:  
2.4 插入input plane 35 k"zv~`i'  
2.5 运行模拟 39 l4YJ c  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 !ons]^km  
3 创建一个单弯曲器件 44 k2tF}  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 7WS p($  
3.2 定义布局设置 45 6}Ci>_i4#  
3.3 创建一个弧形波导 46 jcf7n`L  
3.4 插入入射面 49 ?X<eV1a   
3.5 选择输出数据文件 53 nT$SfGFj8  
3.6 运行模拟 54 H3=qe I  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 e\zm7_+i{  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 CxW>~O:  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 j-}O0~Jz  
4.2 定义布局设置 61 plstZ,#j  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61
mL{6L?  
4.4 插入输入面 62 V5>B])yQ  
4.5 运行模拟 63 0 ZKx<]!  
4.6 预览最大值 65 G}raA%  
4.7 绘制波导 69  |TH\`U  
4.8 指定输出波导的路径 69 y/7\?qfTk  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 4p;`C  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 .g<DD)`  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 vr6w^&[c^  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 \V
~eVf;~  
5.1 定义波导材料 75 p6Gy,C.  
5.2 定义布局设置 76 wc4{)qDE  
5.3 创建波导 76 `l[c_%Bm  
5.4 修改输入平面 77 3;{kJQ
 
5.5 指定波导的路径 78 bwMm#f  
5.6 运行模拟 79 $G@5qxcV  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 U$A]8NZ$S  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 Z=o2H Bm7  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 aeM+ d`f  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 c-6?2\]j@  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 xY(*.T9K  
6.2 定义布局结构 89 E]-/Zbvdv  
6.3 绘制并定位波导 91 uHzU-FZ|B  
6.4 生成布局脚本 95 o3P${Rq  
6.5 插入和编辑输入面 97 Ai3*QX  
6.6 运行模拟 98 VjZ|$k  
6.7 修改布局脚本 100 Lnl=.z`jK  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 +iRh
  
7 应用预定义扩散过程 104 `|&O*`  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 meO:@Z0  
7.2 定义布局设置 106 7~.9=I'A  
7.3 设计波导 107 ;85>xHK
 
7.4 设置模拟参数 108 W.KDVE$}f  
7.5 运行模拟 110 8'io$6d=  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 uz jU2  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 <R=Zs[9M1  
7.8 添加一个新的轮廓 111 M%P:n/j  
7.9 创建上方的线性波导 112 c4eBt))}V  
8 各向异性BPM 115 R$[vm6T?  
8.1 定义材料 116 $B5aje}i  
8.2 创建轮廓 117 r52gn(,  
8.3 定义布局设置 118 n9ej7
oj  
8.4 创建线性波导 120 ]jp6k<KF  
8.5 设置模拟参数 121 }N6.Uu5zI  
8.6 预览介电常数分量 122 VTY 5]|;  
8.7 创建输入面 123 bP&]!jZ  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 =MDysb&:  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 d|Lj~x|  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 {fT6O&br  
9.2 定义布局设置 130 ;+
hH  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 M gi,$H  
9.4 编辑输入平面 132 1?+St`+{B-  
9.5 设置模拟参数 134 T!)(Dv8@F  
9.6 运行模拟 135 K_Eux rPn  
10 电光调制器 138 n<R?ffy  
10.1 定义电解质材料 139 Yufc{M00  
10.2 定义电极材料 140 -;WGS o  
10.3 定义轮廓 141 ":QZy8f9%  
10.4 绘制波导 144 ^RIl  
10.5 绘制电极 147 &E5g3lf  
10.6 静电模拟 149 ,UF_`|  
10.7 电光模拟 151 .V8La
uz8  
11 折射率(RI)扫描 155 N6i Q8P-  
11.1 定义材料和通道 155 b,1ePS  
11.2 定义布局设置 157 D_zZXbNc  
11.3 绘制线性波导 160 lA8`l>I  
11.4 插入输入面 160 )irEM  
11.5 创建脚本 161 JYHl,HH#z  
11.6 运行模拟 163 ~q25Yx9W@  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ((M>s&\y*Y  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 oj+hQ+>  
12.1 定义材料 165 T</F 0su|  
12.2 创建参考轮廓 166 _u QOHwn  
12.3 定义布局设置 166 :&."ttf=  
12.4 用户自定义轮廓 167 =fFP5e ['  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 =]0&i]z[.  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 ,.FxIl]  
13.1 定义材料 173 ][Rh28?I{  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 z*%q@]ym  
13.3 定义晶圆 174 g{&ui.ml&  
13.4 创建器件 175 gV_}
-VvP  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 oe-\ozJ0  
13.6 定义电极区域 178。。。。。。。 amY!qg0P*  
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