[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。 LiiK3!^i  
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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。 f&6w;T=  
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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。 IM@"AD52a  
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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。 q]F4Lq(  
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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。 C>AcK#-x,{  
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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 4BHtR017r  
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目 录 $k
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1 入门指南 4 f_oq1W)9  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 ||R0U@F,  
1.2 OptiBPM简介 5 @/9>=#4c  
1.3 光波导介绍 8 U$A/bEhw  
1.4 快速入门 8 I|H,)!Z  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 D0f*eSXE{  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 ,oBlJvm  
2.2 定义布局设置 29 OWqrD@  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 3voW  
2.4 插入input plane 35 -&@]M>r@  
2.5 运行模拟 39 k}X[u8A  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 F|,6N/;!W  
3 创建一个单弯曲器件 44 >H$;Z$o*(  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 ,g%o  
3.2 定义布局设置 45 p=2zS.  
3.3 创建一个弧形波导 46 {nTG~d  
3.4 插入入射面 49 Sc$gnUYD{  
3.5 选择输出数据文件 53 kzMa+(fu  
3.6 运行模拟 54 4 ^4d9?c  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 7LG+$LEz  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 b9`iZ  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 HF]EU!OT  
4.2 定义布局设置 61 Jff 79)f  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ;8BA~,4l  
4.4 插入输入面 62 Hc M~
  
4.5 运行模拟 63 \N?7WQ  
4.6 预览最大值 65 CF\R<rF<VS  
4.7 绘制波导 69 Np$z%ewK.  
4.8 指定输出波导的路径 69 +yCTH
 
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 #
$FY+`  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 z9 O~W5-U  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 o/WC@!wg K  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 N ,+(>?yE  
5.1 定义波导材料 75 B "*`R!y  
5.2 定义布局设置 76 C>4UbU  
5.3 创建波导 76 TiQ^}5~M  
5.4 修改输入平面 77 7^Na9]PY  
5.5 指定波导的路径 78 eI0F!Yon  
5.6 运行模拟 79 ]Dh1~k.Kp  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 lu]o34  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 aV<^IxE;  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 BMdSf(l  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 xkM] J)C  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 (|dPeix|  
6.2 定义布局结构 89 <FQFv IKg  
6.3 绘制并定位波导 91 c8<xFvYG  
6.4 生成布局脚本 95 mW~
P!7]  
6.5 插入和编辑输入面 97 vnTq6:f#M  
6.6 运行模拟 98 []"=]f{1};  
6.7 修改布局脚本 100 #MglHQO+  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 * MEe,4  
7 应用预定义扩散过程 104 %&tb9_T)d  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 |0kXCq  
7.2 定义布局设置 106 %J _ymJ'pd  
7.3 设计波导 107 Sl"BK0:%7  
7.4 设置模拟参数 108 S.W^7Ap  
7.5 运行模拟 110 F?cq'd  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 Ib6(Bp9.L  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 /=TH08  
7.8 添加一个新的轮廓 111 'y.JcS!|  
7.9 创建上方的线性波导 112 %l]Rh/VPn?  
8 各向异性BPM 115 >fH*XP>(  
8.1 定义材料 116 nVXg,Jl  
8.2 创建轮廓 117 781]THY=  
8.3 定义布局设置 118 ) "[HZ/  
8.4 创建线性波导 120 g8l5.Mpx  
8.5 设置模拟参数 121 E MQ4yK  
8.6 预览介电常数分量 122 v,jhE9_O0  
8.7 创建输入面 123 2d8=h6  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 q$T8bh,2  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 B6MkF"J<  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 ,#d[ad<  
9.2 定义布局设置 130 *T1~)z}j<  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 W$'0Dc  
9.4 编辑输入平面 132 ?mU\ N0o  
9.5 设置模拟参数 134 h>klTPM>  
9.6 运行模拟 135 /zT`Y=1  
10 电光调制器 138 _B[WY  
10.1 定义电解质材料 139 K6B4sE  
10.2 定义电极材料 140 TBnvV 5_  
10.3 定义轮廓 141 /H)Br~ l  
10.4 绘制波导 144 6,+nRiZ  
10.5 绘制电极 147 gu<V(M\  
10.6 静电模拟 149 %i"}x/CD[  
10.7 电光模拟 151 5g>wV  
11 折射率(RI)扫描 155 f-D>3qSS  
11.1 定义材料和通道 155 1TZPef^y  
11.2 定义布局设置 157 \bold"  
11.3 绘制线性波导 160 7@l<? (  
11.4 插入输入面 160 pj; I)-d/  
11.5 创建脚本 161 vq>l>as9O  
11.6 运行模拟 163 S-!=NX&C  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 J +q|$K6  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 :YNp8!?T?  
12.1 定义材料 165 R ]P;sk5  
12.2 创建参考轮廓 166 ]?&FOzN5$P  
12.3 定义布局设置 166 v{y{sA  
12.4 用户自定义轮廓 167 8r^ ~0nm  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 +EkW>$  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 !` 2
6\@1  
13.1 定义材料 173 m|F:b}0Hb  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 `R+,1"5=  
13.3 定义晶圆 174 9/kXc4  
13.4 创建器件 175 S GM!#K  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 1'O0`Me>#  
13.6 定义电极区域 178。。。。。。。 g_q<ze  
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