[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。 %-BwK  
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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。 q\<NW%KtX  
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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。 c:+UC  
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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。 %cJdVDW`L  
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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。 $.31<@T7  
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《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 GIfs]zVr`  
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目 录 %Aa_Bumf*:  
1 入门指南 4 "ZA`Lp;%w  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 j,Qb'|f5  
1.2 OptiBPM简介 5 ~M1T @Mv  
1.3 光波导介绍 8 LR'~:46#u  
1.4 快速入门 8 bJkFCI/  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 :XTxrYt28  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 Do5{t'm3  
2.2 定义布局设置 29 44KWS~  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 3>=G-AH/$K  
2.4 插入input plane 35 !3o/c w9  
2.5 运行模拟 39 P7REE_<1  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 b,'rz04^  
3 创建一个单弯曲器件 44 um\A  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 ]7RK/Zu i  
3.2 定义布局设置 45 9*Fc+/  
3.3 创建一个弧形波导 46 bjN"H`Q  
3.4 插入入射面 49 )Y"t$Iw"  
3.5 选择输出数据文件 53 |!1iLWQ  
3.6 运行模拟 54 FI)0.p  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 '#~Sb8   
4 创建一个MMI星形耦合器 60 V8b^{}nxt  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 1F+nWc2b  
4.2 定义布局设置 61 #qJ6iA6{  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 }uO2x@  
4.4 插入输入面 62 pW>.3pj  
4.5 运行模拟 63 ;!OME*?m<  
4.6 预览最大值 65 ZmI#-[/  
4.7 绘制波导 69 ,4}s 1J#  
4.8 指定输出波导的路径 69 +eop4
|Z  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 \lyHQ-gWhc  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 <l>L8{-3  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 L Z3=K`gj  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 pBn;:  
5.1 定义波导材料 75 c:s[vghH^#  
5.2 定义布局设置 76 RLGIST`  
5.3 创建波导 76 %WYveY  
5.4 修改输入平面 77 GkKoc v  
5.5 指定波导的路径 78 QqcAmp  
5.6 运行模拟 79 W#wC  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 5"+;}E|q  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 Bma.Uln  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 u N_<G  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 "L9pFz</  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 $]?M[sL\N7  
6.2 定义布局结构 89 t1G2A`  
6.3 绘制并定位波导 91 s5X51#J#~  
6.4 生成布局脚本 95 lg 1r]  
6.5 插入和编辑输入面 97 nQn=zbZ3  
6.6 运行模拟 98 SV^[)p)  
6.7 修改布局脚本 100 9Dyy&$s  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 {P%\& \{F  
7 应用预定义扩散过程 104 5o0H7k]  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104
9F
F  
7.2 定义布局设置 106 VY0-18 o  
7.3 设计波导 107 nrM-\'  
7.4 设置模拟参数 108 j3>&Su>H4  
7.5 运行模拟 110 g=Nde2d?  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 !T}R=;)eh  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 4=|oOIhgb  
7.8 添加一个新的轮廓 111 ,rhNXx  
7.9 创建上方的线性波导 112 c2d1'l]n  
8 各向异性BPM 115 4c.!^EiV  
8.1 定义材料 116 ,@Elw>^  
8.2 创建轮廓 117
ZPHatC  
8.3 定义布局设置 118 mf2Qu  
8.4 创建线性波导 120 X C'|  
8.5 设置模拟参数 121 =
z}M(<G  
8.6 预览介电常数分量 122 YO;@Tj2)x  
8.7 创建输入面 123 A.<M*[{q  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 &3P"l.j  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ?6:e%YT  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 IY|>'}UU#  
9.2 定义布局设置 130 VJtRL')  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 ")W5`9  
9.4 编辑输入平面 132 ,6wGdaMR  
9.5 设置模拟参数 134 2*zMLI0.  
9.6 运行模拟 135 ul\FZT 4  
10 电光调制器 138 yuF\YOA9  
10.1 定义电解质材料 139 =Unu>p}2V  
10.2 定义电极材料 140 8`q"] BQN  
10.3 定义轮廓 141 M+L0 X$}NZ  
10.4 绘制波导 144 @DyMq3Gt?&  
10.5 绘制电极 147 E|=]k  
10.6 静电模拟 149 gq+#=!(2  
10.7 电光模拟 151 YKa9]Q  
11 折射率(RI)扫描 155 +)7h)uq  
11.1 定义材料和通道 155 /tqe:*  
11.2 定义布局设置 157 ES[]A&tf  
11.3 绘制线性波导 160 a,[NcdG  
11.4 插入输入面 160 szy2"~hm  
11.5 创建脚本 161 OC`Mzf%.  
11.6 运行模拟 163 KocNJ TB  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 N\zUQ J  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 Kj|\ALI':  
12.1 定义材料 165 >7QC
>ws%  
12.2 创建参考轮廓 166 7*47mJyc  
12.3 定义布局设置 166 6,skF^  
12.4 用户自定义轮廓 167 ,v(ikPzd  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 49 1 1  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 <;NxmO<%\  
13.1 定义材料 173 kT&GsR/  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 2Vg+Aly4D  
13.3 定义晶圆 174 r6}-EYq=  
13.4 创建器件 175 E}|IU Pm  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 R"e533  
13.6 定义电极区域 178。。。。。。。 !A"-9OS2  
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