[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。 rUb`_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。 :3,aR\  
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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。 GzJ("RE0)v  
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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。 SiD [54OM  
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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。 2>E.Q@c  
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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 a<Ru)Q?=  
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目 录 4FmT.P  
1 入门指南 4 De^GWO.?bT  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 W!$aK)]4u  
1.2 OptiBPM简介 5 R:= %gl!  
1.3 光波导介绍 8 vm3B>ACJ  
1.4 快速入门 8 R7/"ye:7J  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 DPrFBy  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 cU,]^/0Y  
2.2 定义布局设置 29 ~w<u!  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 B2QC#R  
2.4 插入input plane 35 K_@[%  
2.5 运行模拟 39 wnf'-dw]  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 ryd*Ha">I  
3 创建一个单弯曲器件 44 {8NnRnzU  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 )G7")I J/X  
3.2 定义布局设置 45 ;C1]gJZ,  
3.3 创建一个弧形波导 46 ] ~;x$Z)  
3.4 插入入射面 49 %Uq
uF  
3.5 选择输出数据文件 53 TFX*kk&R  
3.6 运行模拟 54 ])dq4\Bw  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 J|DID+M  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 JEF2fro:Z  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 N:#"4e  
4.2 定义布局设置 61 80X #V  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 e8HGST`  
4.4 插入输入面 62 V~V_+  
4.5 运行模拟 63 9{gY|2R_  
4.6 预览最大值 65 pw^$WK  
4.7 绘制波导 69 d" T">Og)  
4.8 指定输出波导的路径 69 jU1([(?"  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 ?GdoB7(%  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 Mlr\#BO"9  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 ] m$;ra]  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 (#Vkk]
-p  
5.1 定义波导材料 75 icq!^5BzL  
5.2 定义布局设置 76 %P!
6cyQS  
5.3 创建波导 76 58x=CN\QU  
5.4 修改输入平面 77 Tw:j}ERq  
5.5 指定波导的路径 78 W^}fAcQKH  
5.6 运行模拟 79 wS*An
4%G  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 xPFNH`O&  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 3I87|5V,Z  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 -L;sv0  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 5PY,}1`  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 jB+K)NXHL  
6.2 定义布局结构 89 ))y`q@  
6.3 绘制并定位波导 91 W\JbX<mQ  
6.4 生成布局脚本 95 LvlVZjT  
6.5 插入和编辑输入面 97 9#K,@X5 j  
6.6 运行模拟 98 ~x:\xQti  
6.7 修改布局脚本 100 0 K T.@P  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 Z=VAjJ;i[  
7 应用预定义扩散过程 104 5Jo><P a  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 Nj8 `<Sl  
7.2 定义布局设置 106 "~ 1:7{k  
7.3 设计波导 107 K-%x]Fp=  
7.4 设置模拟参数 108 [,A*nU$  
7.5 运行模拟 110 `Sh#> Jp  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 1SddZ5  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 $a'n{EP  
7.8 添加一个新的轮廓 111 vM_UF{a$=  
7.9 创建上方的线性波导 112 FsZW,  
8 各向异性BPM 115 ya[][!.G  
8.1 定义材料 116 &L&6y()G  
8.2 创建轮廓 117 oD_n+95B  
8.3 定义布局设置 118 =og5Mh,  
8.4 创建线性波导 120 tOn 6  
8.5 设置模拟参数 121 o:`>r/SlL  
8.6 预览介电常数分量 122 }.j<kmd  
8.7 创建输入面 123 TqzL]'NS+  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 S8+G
M  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 <g/Z(<{wor  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 B=E<</i  
9.2 定义布局设置 130 mmE!!J`B  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 Q-scL>IkCb  
9.4 编辑输入平面 132 Lye^G%{  
9.5 设置模拟参数 134 (XF"ckma  
9.6 运行模拟 135 A .]o&S}  
10 电光调制器 138 1}O&q6\"J  
10.1 定义电解质材料 139 xa7~{ E,  
10.2 定义电极材料 140 r]GG9si  
10.3 定义轮廓 141 rA<>k/a  
10.4 绘制波导 144 '@~\(SH  
10.5 绘制电极 147 5u\#@% \6  
10.6 静电模拟 149 +48a..4sN  
10.7 电光模拟 151 O+8]y4%5  
11 折射率(RI)扫描 155 \6]Uj+  
11.1 定义材料和通道 155 o75Hit  
11.2 定义布局设置 157 ]+C;C  
11.3 绘制线性波导 160 kU*Fif  
11.4 插入输入面 160 `7.(dn>WL0  
11.5 创建脚本 161 58TH|Rj+I  
11.6 运行模拟 163 a]JQZo1$  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 %(f&).W  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 Bo)N<S_=^  
12.1 定义材料 165 tc.`P]R   
12.2 创建参考轮廓 166 _
9y  
12.3 定义布局设置 166 ^p@R!228  
12.4 用户自定义轮廓 167 d&N[\5q  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 >gj%q$@
 
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 orT%lHwjL  
13.1 定义材料 173 fga{b7
  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 dV~d60jOF  
13.3 定义晶圆 174 8y9`xRy  
13.4 创建器件 175 J83{&N2u  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 k&<cFZU  
13.6 定义电极区域 178。。。。。。。 XGs d"UW  
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