[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。 S(=@2A+;  
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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。 u&y> '  
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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。 *42KLns  
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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。 @#wG)TA  
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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。  o]0E  
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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 ,5 ,r.  
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目 录 Q*1Avy6]  
1 入门指南 4 #cR5k@  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 ?r;F'%N=  
1.2 OptiBPM简介 5 qA}l[:F+#  
1.3 光波导介绍 8 Ez <YD  
1.4 快速入门 8 tT`S" 9T  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 DI{Qs[  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 L<  
2.2 定义布局设置 29 Jn(|.eT|  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 `~axOp9N  
2.4 插入input plane 35 ]_ LAy  
2.5 运行模拟 39 L `2{H%J`  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 &*Z)[Bl  
3 创建一个单弯曲器件 44 9Eh*r@>  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 iLdUus!  
3.2 定义布局设置 45 B4OFhtYE  
3.3 创建一个弧形波导 46 !rx5i  
3.4 插入入射面 49 $1X
!Ecq_  
3.5 选择输出数据文件 53 N]BH67<  
3.6 运行模拟 54 `34+~;;Jh  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 UXa%$gwFw  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 Kj"n Id)  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 %PVu>^  
4.2 定义布局设置 61 mv<cyWp  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 J^kSp  
4.4 插入输入面 62 RaiYq#X/  
4.5 运行模拟 63 8pmWw?  
4.6 预览最大值 65 .ErR-p=-  
4.7 绘制波导 69 Lxa<zy~b  
4.8 指定输出波导的路径 69 m=`V  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 #;2kN &  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 r*7J#M /  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 s
_u! RrC  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 &sq q+&ao  
5.1 定义波导材料 75 &S^a_L:  
5.2 定义布局设置 76 nQw, /Lk  
5.3 创建波导 76 ^]LWcJ?"^!  
5.4 修改输入平面 77 B(@uJ^N  
5.5 指定波导的路径 78 *XXa
9z  
5.6 运行模拟 79 Lz-(1~o  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 7n#Mh-vq  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 Y Odwd}M  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 Si;eBPFH  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 ]xJ2;{JWsO  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 \n0Gr\:  
6.2 定义布局结构 89 %F*h}i  
6.3 绘制并定位波导 91 CfLPs)\ACm  
6.4 生成布局脚本 95 O sIvW'$\  
6.5 插入和编辑输入面 97 Mc|UD*Z  
6.6 运行模拟 98 Jl)Q#  
6.7 修改布局脚本 100 g*U[?I"sC  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 ^O5PcV3Eg  
7 应用预定义扩散过程 104 Jpe\  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 h*NBSvn  
7.2 定义布局设置 106 6r5<uZ9w_X  
7.3 设计波导 107 0Q/BTT%X  
7.4 设置模拟参数 108 cj3P]2B#  
7.5 运行模拟 110 0bIhP,4&  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 v3/G.B@=  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 @}e5T/{X}T  
7.8 添加一个新的轮廓 111 [{-;cpM\  
7.9 创建上方的线性波导 112 &C E){jC  
8 各向异性BPM 115 gDsb~>rb|  
8.1 定义材料 116 ;x=0+0JD  
8.2 创建轮廓 117 ]+78 "(  
8.3 定义布局设置 118 a/ Z\h{*  
8.4 创建线性波导 120 #c1c%27cmm  
8.5 设置模拟参数 121 SnW>`  
8.6 预览介电常数分量 122 i\k>2df  
8.7 创建输入面 123 >]8H@. \  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 "M:0lUy  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 7NfA)$  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 Rp""&0  
9.2 定义布局设置 130 y[:xGf]8@  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 .37Jrh0Iv  
9.4 编辑输入平面 132 arj?U=zy  
9.5 设置模拟参数 134 FAd4p9[Y  
9.6 运行模拟 135 |lf,3/*jDB  
10 电光调制器 138 ||kUi=5  
10.1 定义电解质材料 139 ER$qL"H U  
10.2 定义电极材料 140 GZqy.AE,  
10.3 定义轮廓 141 B"I^hrQ  
10.4 绘制波导 144 ],
ISWb  
10.5 绘制电极 147 Dj@7vM%_  
10.6 静电模拟 149 w+3-j  
10.7 电光模拟 151 {`1gDKH  
11 折射率(RI)扫描 155 3At%TA:  
11.1 定义材料和通道 155 wtnC^d$  
11.2 定义布局设置 157 rXu^]CK *G  
11.3 绘制线性波导 160 N(^ q%eHp  
11.4 插入输入面 160 -|A`+1-R+  
11.5 创建脚本 161 UB1/0o  
11.6 运行模拟 163 vTU*6
)  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 0T7""^'&  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 nhPua&  
12.1 定义材料 165 W~FM^xR?p  
12.2 创建参考轮廓 166 CQm(N  
12.3 定义布局设置 166 0_faJjTbP;  
12.4 用户自定义轮廓 167 .a`(?pPr,  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 E
#m|Sq  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 }&O}t{gS*  
13.1 定义材料 173 hV]]%zwR+  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 FpM0%   
13.3 定义晶圆 174 ?B~S4:9  
13.4 创建器件 175 m_g2Cep  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 fTg^~XmJ  
13.6 定义电极区域 178。。。。。。。 *Z,?VEO  
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