[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。 t#eTn";  
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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。 -:jC.} 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。 JKMcdD?'  
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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。 B'U;i5u4'  
B|zVq=l~  
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\'5LL3  
NA<6s]Cs.  
《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 l0sBXs`3b  
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目 录 U*R  
1 入门指南 4 t%'0uB#v1  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 M9J^;3Lrh  
1.2 OptiBPM简介 5 Ozo)}  
1.3 光波导介绍 8 f|cF
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1.4 快速入门 8 d$O)k+j  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 NU#rv%p  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 =JK# "'  
2.2 定义布局设置 29 ;i,:F`b~  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 a#NP69  
2.4 插入input plane 35 LqOjVQxz  
2.5 运行模拟 39 \~{b;$N}  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 S^/:O.X)c,  
3 创建一个单弯曲器件 44 {zj<nu  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 zr1,A#BV  
3.2 定义布局设置 45 X"z!52*3]  
3.3 创建一个弧形波导 46 ;^cc-bLvF  
3.4 插入入射面 49 P:3%#d~q  
3.5 选择输出数据文件 53 50Kv4a"  
3.6 运行模拟 54 uJX(s6["=  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 320g!r  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 UB7H`)C}  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 Pp9nilb_(  
4.2 定义布局设置 61 Pqc+pE  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 4[$D3,A  
4.4 插入输入面 62 }F
;Nh7?  
4.5 运行模拟 63 =>Md>VM  
4.6 预览最大值 65 rdY/QvP0=  
4.7 绘制波导 69 %w0Vf$  
4.8 指定输出波导的路径 69 4\?GA`@  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 Jc74A=sT  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 N`Q[OFe  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 e52y}'L  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 hV6
=-QL*B  
5.1 定义波导材料 75 TM1D|H  
5.2 定义布局设置 76 ^^m3 11=  
5.3 创建波导 76 mEM/}]2  
5.4 修改输入平面 77 M^$liS.D  
5.5 指定波导的路径 78 f|&ga'5g&  
5.6 运行模拟 79 IxxA8[^V  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 &\_cU?0d  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 5csqu^/y  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 6IQkP9P(  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 VSJ08Ngi   
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 eK]$8l|LI  
6.2 定义布局结构 89 DwLl}{r'  
6.3 绘制并定位波导 91
df$VC  
6.4 生成布局脚本 95 !KEnr`O2u  
6.5 插入和编辑输入面 97 EEJsNF  
6.6 运行模拟 98 :d5fU:  
6.7 修改布局脚本 100 5Tt%<#4  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 n~wNee  
7 应用预定义扩散过程 104 V`7^v:  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 =rrbS8To=  
7.2 定义布局设置 106 U'8ub(:&  
7.3 设计波导 107 JnT1-=t.  
7.4 设置模拟参数 108 ;J)8#
|  
7.5 运行模拟 110 \EC=#E(  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 "Y7 ]t:8  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 wv~?<DF
 
7.8 添加一个新的轮廓 111 b3,&R
UF  
7.9 创建上方的线性波导 112 $7 08\!  
8 各向异性BPM 115 u,rieKYF  
8.1 定义材料 116 iQI$Y]Y7  
8.2 创建轮廓 117 mh4`,N  
8.3 定义布局设置 118  A`D^}F6  
8.4 创建线性波导 120 LT5rLdn  
8.5 设置模拟参数 121 #O |Z\|n  
8.6 预览介电常数分量 122 V(Dn!Nz  
8.7 创建输入面 123 6}RRrYL7I  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 w<uK-]t  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ppBIl6  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 kr_!AW<.tz  
9.2 定义布局设置 130 ;goR0PN  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 !Hk$ t  
9.4 编辑输入平面 132 #xopJaY  
9.5 设置模拟参数 134 V@(7K0  
9.6 运行模拟 135 #]@<YKoV{  
10 电光调制器 138 .kGlUb?^Q  
10.1 定义电解质材料 139 P0En&g+~  
10.2 定义电极材料 140 ?rD`'B  
10.3 定义轮廓 141 6#JdQ[IP6  
10.4 绘制波导 144 SseMTw:  
10.5 绘制电极 147 wK7wu.  
10.6 静电模拟 149 A!K/92[#@  
10.7 电光模拟 151 ~[mAv#d&i  
11 折射率(RI)扫描 155 {\?zqIM  
11.1 定义材料和通道 155 \rw/d5.  
11.2 定义布局设置 157 p:hzLat~  
11.3 绘制线性波导 160 8%$V
j  
11.4 插入输入面 160 b$24${*'  
11.5 创建脚本 161 eDm~B(G$  
11.6 运行模拟 163 ]J t8]w  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 2g6G\F  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 sh6F-g  
12.1 定义材料 165 \xH#X=J  
12.2 创建参考轮廓 166 Ua@rp3fr  
12.3 定义布局设置 166 b,
U3b})(  
12.4 用户自定义轮廓 167 cdDMV%V  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 h9McC3  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 DiB~Ovh|  
13.1 定义材料 173 k+"+s bsW'  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 Qe!Q $  
13.3 定义晶圆 174 "rjqDpH  
13.4 创建器件 175 &?@gUk74"  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 q>~\w1%}a\  
13.6 定义电极区域 178。。。。。。。
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