[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。 oF%m
  
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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。 h
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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。 @*;x1A-]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。 QkrQM&Im  
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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。 Q):#6|u+  
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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 ghQ B  
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目 录 =z1Lim-  
1 入门指南 4 *D]:{#C*  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 Q'<AV1<  
1.2 OptiBPM简介 5 k+QGvgP[4@  
1.3 光波导介绍 8 j\}.GM'8  
1.4 快速入门 8 VU3RFl  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 T3w%y`K  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 J8'"vc}=  
2.2 定义布局设置 29 zIa={tU  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 } z'Jsy[s  
2.4 插入input plane 35 EC?5GNGT,  
2.5 运行模拟 39 (KQLh,h7  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 1?'4%>kp  
3 创建一个单弯曲器件 44 o/AG9|()4  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 e!u]l  
3.2 定义布局设置 45 o"z()w~  
3.3 创建一个弧形波导 46 v93b8/1  
3.4 插入入射面 49 YidcVlOsO  
3.5 选择输出数据文件 53 0]d;)_`@  
3.6 运行模拟 54 ?:R]p2ID  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 i?T-6
{3I  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 )%C.IZ_s2  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 (-C)A-Uo&  
4.2 定义布局设置 61 ^t0!Dbx3SE  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 P1F-Wy1  
4.4 插入输入面 62 M5bE5C  
4.5 运行模拟 63 %.bDK}  
4.6 预览最大值 65 %. 1/#{  
4.7 绘制波导 69 H/a gt  
4.8 指定输出波导的路径 69 N*gJu  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 .@H:P  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 gT}H B.  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 #*(}%!rD*  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 @pH2"k| @  
5.1 定义波导材料 75 7L~*%j  
5.2 定义布局设置 76 [6VB&   
5.3 创建波导 76  y|LHnNQ  
5.4 修改输入平面 77 0cm34\*  
5.5 指定波导的路径 78 * + T(i  
5.6 运行模拟 79 +wi=IrRr  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 rWht},-|1  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 9#DXA}  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 X,Ql6uO  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 "uH>S+%|b  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 (cj9xROx  
6.2 定义布局结构 89 0|e
[o"  
6.3 绘制并定位波导 91  +n1!xv]  
6.4 生成布局脚本 95 >LBA0ynh {  
6.5 插入和编辑输入面 97 *7Vb([x4;  
6.6 运行模拟 98 Jv}  
6.7 修改布局脚本 100 [8QK @5[  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 :qm\FsO  
7 应用预定义扩散过程 104 w=GMQ8  
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-_gd.VD  
7.2 定义布局设置 106 =-sT
V\  
7.3 设计波导 107 B.N#9u-vW  
7.4 设置模拟参数 108 EL,k z8  
7.5 运行模拟 110 7|}4UXr7y  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 #*h\U]=VS  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 '!m6^*m|c  
7.8 添加一个新的轮廓 111 GDLw_usV  
7.9 创建上方的线性波导 112 SVU>q:ab  
8 各向异性BPM 115 rbvk.:"^w  
8.1 定义材料 116 'rhgM/I  
8.2 创建轮廓 117 'jt7H{M  
8.3 定义布局设置 118 %+*=Vr  
8.4 创建线性波导 120 ,X!6|l8  
8.5 设置模拟参数 121 rC8p!e.yL  
8.6 预览介电常数分量 122 ny-:%A  
8.7 创建输入面 123 G+dq */  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ]p!{   
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 (?e%w}  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 u99a"+  
9.2 定义布局设置 130 ^hLr9k   
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 2^r~->  
9.4 编辑输入平面 132 tSHW"R  
9.5 设置模拟参数 134 ~qinCIj  
9.6 运行模拟 135 -6[DQB  
10 电光调制器 138 HA'~1$#z  
10.1 定义电解质材料 139 ]-gyXE1.r  
10.2 定义电极材料 140 wnS,Jl  
10.3 定义轮廓 141 %bnXZA2Sx  
10.4 绘制波导 144 J&8KIOz14Z  
10.5 绘制电极 147 wOAR NrPx2  
10.6 静电模拟 149 m. pm,  
10.7 电光模拟 151 a=2.Y?  
11 折射率(RI)扫描 155 Mj@2=c  
11.1 定义材料和通道 155 lDL&":t  
11.2 定义布局设置 157 ]B
O:*&O  
11.3 绘制线性波导 160 $a_y-lY  
11.4 插入输入面 160 !!C/($  
11.5 创建脚本 161 Z- feMM  
11.6 运行模拟 163 [=K lDfU=  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163  [ <X%
 
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 GLsa]}m,9  
12.1 定义材料 165 SwOW%
o  
12.2 创建参考轮廓 166 JL6$7h  
12.3 定义布局设置 166 NzgG77>  
12.4 用户自定义轮廓 167 S=4o@3%$  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 Y-ao yoNS  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 :a}](Wn  
13.1 定义材料 173 jR%*,IeB  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 %7ngAIg  
13.3 定义晶圆 174 bWTfP8gT  
13.4 创建器件 175 sh :$J[  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 /h>g-zb  
13.6 定义电极区域 178。。。。。。。 h%/BZC^L]|  
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