[技术]《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。 O6">Io5  
bJw{U.  
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。 crgVedx~}  
8RS@YO  
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。 VLfKN)g  
_Y)Wi[  
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。 bH%d*  
E0u&hBd3_  
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。 74c5\UxA  
[88PCA:  
《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 hK %FpGYA  
;RMevVw|  
NuX
II-  
目 录 n-OQCz9Xl  
1 入门指南 4 Qn;,OBk  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 eEYzA  
1.2 OptiBPM简介 5 VWk{?*Dp  
1.3 光波导介绍 8 EQ>@K-R  
1.4 快速入门 8 g#G ]}8C  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 q-/t?m0  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 s'BlFB n  
2.2 定义布局设置 29 k/)h@K8@  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 tCv}+7)  
2.4 插入input plane 35 \4O_@d`A  
2.5 运行模拟 39 E9' 2_e  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 7}pg7EF3z  
3 创建一个单弯曲器件 44 x]IJ;  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 &7r a  
3.2 定义布局设置 45 }:!X@C~  
3.3 创建一个弧形波导 46 z:&/O&?  
3.4 插入入射面 49 D J7U6{KLq  
3.5 选择输出数据文件 53 T`GiM%R;g  
3.6 运行模拟 54 bKEiS8x  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 gSe3S-Lt  
4 创建一个MMI星形耦合器 60
wR"17z7[]  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 K{ntl-D&y  
4.2 定义布局设置 61 k:N/-P&+  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 T9Fe!yVA  
4.4 插入输入面 62 1jpft3*x  
4.5 运行模拟 63 _n&#e r  
4.6 预览最大值 65 DHZ`y[&}|N  
4.7 绘制波导 69 ZVrZkd`  
4.8 指定输出波导的路径 69 Ko|gH]B'  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 `]a0z|2'!  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 x0lAJaG  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 e%IbME]x  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ?P/73p  
5.1 定义波导材料 75 IsDwa qd|  
5.2 定义布局设置 76 8Y:x+v5  
5.3 创建波导 76 *U`R<mV\  
5.4 修改输入平面 77 3PlIn0+LX  
5.5 指定波导的路径 78 7}`FXB  
5.6 运行模拟 79 *;U<b  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 -lR7 @S  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 rbl^ aik  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 d\25  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 o'8nQ Tao  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 7xfS%'=y"  
6.2 定义布局结构 89 /QQjb4S}  
6.3 绘制并定位波导 91 ?#RhHD  
6.4 生成布局脚本 95 :>F3es`  
6.5 插入和编辑输入面 97 k$>5v +r0  
6.6 运行模拟 98 +,TrJg  
6.7 修改布局脚本 100 Z;njSw%:  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 >*Ej2ex  
7 应用预定义扩散过程 104 Eu%E2A|`I  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 k=&n>P  
7.2 定义布局设置 106 dN7.W   
7.3 设计波导 107 Wfy+9"-;s  
7.4 设置模拟参数 108 rinTB|
5  
7.5 运行模拟 110 ae](=OQ  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 =|2F?  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 Z*-a=u%gl'  
7.8 添加一个新的轮廓 111 9'@G7*Yn  
7.9 创建上方的线性波导 112 u4bVp+  
8 各向异性BPM 115 z;_vl  
8.1 定义材料 116 f.$*9Fkw  
8.2 创建轮廓 117 qW'L}x  
8.3 定义布局设置 118 f>|<5zm#
<  
8.4 创建线性波导 120 #%w)w R3  
8.5 设置模拟参数 121 ]wi0qc2{  
8.6 预览介电常数分量 122 1g jGaC  
8.7 创建输入面 123 &gUa^5'#  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 e1%kW1Z9  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 be$']}cP  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 4YR{ *  
9.2 定义布局设置 130 $\|Q+7lQ  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 4C;y2`C  
9.4 编辑输入平面 132 2+Oz$9`.  
9.5 设置模拟参数 134 lxr;AJ(  
9.6 运行模拟 135 L27WDm^)  
10 电光调制器 138 2e03m62*  
10.1 定义电解质材料 139 UtQCTNjC{  
10.2 定义电极材料 140 X(\L1N  
10.3 定义轮廓 141 E0yx @Vx  
10.4 绘制波导 144 CGkx_E]  
10.5 绘制电极 147 /Z,hQ>/  
10.6 静电模拟 149 u?H.Z  
10.7 电光模拟 151 uPjp5;V  
11 折射率(RI)扫描 155 7B\Q5fLQ  
11.1 定义材料和通道 155 Ob}XeN(L3  
11.2 定义布局设置 157 pjs4FZ`Pd;  
11.3 绘制线性波导 160 !IA\c(c^  
11.4 插入输入面 160 ei{tW3 H$  
11.5 创建脚本 161 /+8VW;4|I  
11.6 运行模拟 163 "a3?m)  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 '@Yp@ _  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 pLys%1hg  
12.1 定义材料 165 WtaOf
_  
12.2 创建参考轮廓 166 WW>m`RU`  
12.3 定义布局设置 166 ~"<^4h  
12.4 用户自定义轮廓 167 !2^~ar{2  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 o)]O  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 x 4sIZe+  
13.1 定义材料 173 E|+<m!  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 FOsxId[f9  
13.3 定义晶圆 174 GN:|b2 "  
13.4 创建器件 175 s9OW.i]zX  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ek]nLN  
13.6 定义电极区域 178 u6Wan*I?  
>,h{`  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 >d *`K  
13.8 运行模拟 182 %5DM ew  
13.9 创建脚本 184 3,X8 5`v^  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 72.Msnn  
14.1 理论背景 186 {?2|rv)  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 A*A/30o|R  
14.3 生成脚本数据 190 ';c 6  
14.4 导出散射数据 193 3bR%#G%  
14.5 创建臂 194 *?]<=IV?  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 IkjJqz  
14.7 加载两个臂的文件 200 E`<ou_0N@q  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 {@3v$W~7M  
14.9 连接元件 202 [u37Hy_Gi  
14.10 运行模拟 203 ~G-W|>  
14.11 创建图以查看结果 204 TA2ETvz^  
请扫码加微咨询 &[_@f
#