[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。 l\uNh~\  
$J&c1  
OptiBPM是基于光束传输算法（BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM）来模拟光通过任意波导介质（各向同性与各向异性）。并可使用合适的数值方法，如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI，来进行计算，计算过程中可以使用合适的边界条件，如TBC和PML边界条件，以完成整个波导结构的仿真和分析，获得任意位置处的电磁场分布。 mm.%Dcn  
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通过OptiBPM，科研人员可以同时观察近场分布（包含幅度、相位等），检测辐射以及方向场（Guided Field）。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率，减小风险并降低整体研发产品成本。 L' bY,D(J>  
s{j A!T}  
本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。
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本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 BBv+*jj  
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《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 y\Utm$)j  
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目 录 ju.pQ=PSX  
1 入门指南 4 kRBO]  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 =Vazxt@[  
1.2 OptiBPM简介 5 ~131|e`C  
1.3 光波导介绍 8 a/1;|1a.  
1.4 快速入门 8 aql8Or1[  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 =  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 \<09.q<8  
2.2 定义布局设置 29 A^A)arJS  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 `(=Kp=b  
2.4 插入input plane 35 BMuEfa^  
2.5 运行模拟 39 cDE5/!  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 zNdkwj p+  
3 创建一个单弯曲器件 44 XoL DqN!  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 
Pd(_  
3.2 定义布局设置 45 PLMC<4$s  
3.3 创建一个弧形波导 46 n|XheG7:  
3.4 插入入射面 49 SY%y*6[6  
3.5 选择输出数据文件 53 7]ysvSM  
3.6 运行模拟 54 /]MelW  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 W I MBwmg  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 ]dI^ S  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 fwV2b<[  
4.2 定义布局设置 61 v+W'0ymbnV  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 f.+1Ubq!5  
4.4 插入输入面 62 hh&$xlO)(v  
4.5 运行模拟 63 f5FEHyj|  
4.6 预览最大值 65 a !%,2|U  
4.7 绘制波导 69 .9PT)^2  
4.8 指定输出波导的路径 69 3}F>t{FDk  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 1gbFl/i6T  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 {\P%J:s#9  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 &tvp)B?cWk  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 $sE=[j'v  
5.1 定义波导材料 75 6w,"i#E!  
5.2 定义布局设置 76 7bihP@I!  
5.3 创建波导 76 vc&+qI+I3  
5.4 修改输入平面 77
'wG1un;t  
5.5 指定波导的路径 78 UU MB"3e  
5.6 运行模拟 79 *Q/^ib9=  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 {7z]+h  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 dS4zOz"  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 J
~3m7  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 fx[&"$X  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 tZz
%x?3G  
6.2 定义布局结构 89 iaeNY;T  
6.3 绘制并定位波导 91 Zd>sdS`#r  
6.4 生成布局脚本 95 x5BS|3W$a  
6.5 插入和编辑输入面 97 h-?yed*?  
6.6 运行模拟 98 jYRSV7d  
6.7 修改布局脚本 100 V3q`V/\  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 e'G=.:
 
7 应用预定义扩散过程 104 A@)Q-V8*9s  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 iC=>wrqY>  
7.2 定义布局设置 106 o /[7Vo  
7.3 设计波导 107 ;M4[Liw~O  
7.4 设置模拟参数 108 ]Z8u0YtM)  
7.5 运行模拟 110 3WGET[3  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 Pd"c*n&9  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 c]aU}[s1  
7.8 添加一个新的轮廓 111 [Tp?u8$p`  
7.9 创建上方的线性波导 112 qpYgTn8l7  
8 各向异性BPM 115 `?(J(H  
8.1 定义材料 116 n-cI~Ax+4  
8.2 创建轮廓 117 ~44u_^a  
8.3 定义布局设置 118 oMj"l#a*  
8.4 创建线性波导 120 EOXkMr  
8.5 设置模拟参数 121 S3Gr}N  
8.6 预览介电常数分量 122 J'X}6Q  
8.7 创建输入面 123 Sl,DZ!  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 r+E!V'{C  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 K6p\ >J  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 yVmp,""a  
9.2 定义布局设置 130 WX?nq'nr  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 1bCE~,tD  
9.4 编辑输入平面 132 \EVT*v=}/  
9.5 设置模拟参数 134 Jj>Rzj!m  
9.6 运行模拟 135 S W%>8  
10 电光调制器 138 D!,5j_,j%  
10.1 定义电解质材料 139 @i>)x*I#AI  
10.2 定义电极材料 140 ?96r7C|  
10.3 定义轮廓 141 oOpEpQ}}q  
10.4 绘制波导 144 (l{8Ixs  
10.5 绘制电极 147 HJ7A/XW  
10.6 静电模拟 149 #&Tm%CvB  
10.7 电光模拟 151 \#: W  
11 折射率(RI)扫描 155 +?U[362>  
11.1 定义材料和通道 155 [#uhMn^  
11.2 定义布局设置 157 C`i#7zsH  
11.3 绘制线性波导 160 `J,>#Y6(J  
11.4 插入输入面 160 +d\o|}c  
11.5 创建脚本 161 `~)?OTzU#  
11.6 运行模拟 163 Eb4NPWo  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 <|_>r`@%l  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 ,W)DQwAg  
12.1 定义材料 165 IdAh)#) 7  
12.2 创建参考轮廓 166 $5 mGYF]  
12.3 定义布局设置 166 e3SnC:OWf  
12.4 用户自定义轮廓 167 XYWyxx5`  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 lOVcX
Ae}  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 qSr]d`7@  
13.1 定义材料 173 :k1?
I'q%  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 q x)\{By  
13.3 定义晶圆 174 /e>%yq<9B  
13.4 创建器件 175 7wx=#  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 (yP1}?  
13.6 定义电极区域 178 :VlA2Ih&q  
后记。。。。 u>lt}0  
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