[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。 ;;EFiaA  
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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。 w&&)v~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。 ,^@/I:  
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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。 ~BXy)IB6  
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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。 5ai$W`6  
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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 J^pq<   
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目 录 VB4
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1 入门指南 4 rFto1m  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 H.[(`wi!I  
1.2 OptiBPM简介 5 RRGs:h@;  
1.3 光波导介绍 8 .5#+)] l  
1.4 快速入门 8 R~#&xfMd.  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 m2F+6G  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 qp/nWGj  
2.2 定义布局设置 29 asbFNJG{  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 70nBC  
2.4 插入input plane 35 Wtflw>-  
2.5 运行模拟 39 &tlU.Whk+  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 YXGxE&!  
3 创建一个单弯曲器件 44 h;J%Z!Rjw  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 !\q'{x5C  
3.2 定义布局设置 45 $,1KD3;+]  
3.3 创建一个弧形波导 46 7+P-MT  
3.4 插入入射面 49 qwd T=H  
3.5 选择输出数据文件 53 kyD*b3MN  
3.6 运行模拟 54 Lo +H&-  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 KhyGz"I!@$  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 e.;B?0QrV  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 U H6 Jvt  
4.2 定义布局设置 61 |eej}G(,m}  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 YA8ZB&]En/  
4.4 插入输入面 62 4/&.N]  
4.5 运行模拟 63 *47%|bf`  
4.6 预览最大值 65 c+UZ UgP  
4.7 绘制波导 69 QV=|' S  
4.8 指定输出波导的路径 69 U{3Pk0rZ  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 f5#VU7=1F2  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 4?aNJyV%&  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 ET~^P  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 EB5^eNdL  
5.1 定义波导材料 75 12bztlv  
5.2 定义布局设置 76 .wcKG9u  
5.3 创建波导 76 ezr'"1Ba}  
5.4 修改输入平面 77 6W N(Tw  
5.5 指定波导的路径 78 p@+D$  
5.6 运行模拟 79 y~rtYI  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 j.29nJ  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 ^FK-e;J  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 W_|7hwr  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 >]?!9@#IH  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 ?"T *{8  
6.2 定义布局结构 89 iZ2nBiQ  
6.3 绘制并定位波导 91 b|g=&T:pp  
6.4 生成布局脚本 95 ?qczMck_  
6.5 插入和编辑输入面 97 jp#/]>(9Z  
6.6 运行模拟 98 ]bAw>1,NVD  
6.7 修改布局脚本 100 /SJI ~f+$  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 5Fa/Q>N  
7 应用预定义扩散过程 104 X"v)9p  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 tL S$D-  
7.2 定义布局设置 106 w#RfD  
7.3 设计波导 107 w;V
+)r?w  
7.4 设置模拟参数 108 ||rZ
+<  
7.5 运行模拟 110 G8OnNI  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 8"J6(KS  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 Uy{ZK*c8i  
7.8 添加一个新的轮廓 111 (l:LG"sy\  
7.9 创建上方的线性波导 112 wZ~eE'zx+  
8 各向异性BPM 115 wRQMuFGY  
8.1 定义材料 116 wL" 2Cm  
8.2 创建轮廓 117 QZ_8r#2x  
8.3 定义布局设置 118 \.{ZgL5"  
8.4 创建线性波导 120 + :k"{I  
8.5 设置模拟参数 121 -!:h]
 
8.6 预览介电常数分量 122 )F%zT[Auph  
8.7 创建输入面 123 r$;u4FR  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 n,%/cUl  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 +ZPn[|  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 }wV/)Oy[  
9.2 定义布局设置 130 #:}mi;{  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 _l&.<nz  
9.4 编辑输入平面 132 pL{:8Ed  
9.5 设置模拟参数 134 `'/1Ij+  
9.6 运行模拟 135 uE,j$d  
10 电光调制器 138 ?bl9e&
/!  
10.1 定义电解质材料 139 0tP{
K  
10.2 定义电极材料 140 tcj3x<  
10.3 定义轮廓 141 8jU6N*p/  
10.4 绘制波导 144 ZTK)N  
10.5 绘制电极 147 r[RO"Ej"  
10.6 静电模拟 149 <~35tOpv  
10.7 电光模拟 151 "AHuq%j  
11 折射率(RI)扫描 155 S)G*+)  
11.1 定义材料和通道 155 0`"DYJ}d  
11.2 定义布局设置 157 7N[Cs$_]  
11.3 绘制线性波导 160 @d6N[?3;  
11.4 插入输入面 160 ;F\sMf{  
11.5 创建脚本 161 TDHS/"MbA7  
11.6 运行模拟 163 !9.`zW"40  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 [35>T3Ku  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 >Ms_bfSK  
12.1 定义材料 165 A>QAR)YP  
12.2 创建参考轮廓 166 ny[\yj4F  
12.3 定义布局设置 166 wlfq$h p  
12.4 用户自定义轮廓 167 A=pyaU`aE  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 %vjfAdC  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 BYWs\6vK  
13.1 定义材料 173 z%Ivc*x5  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 ;v>+D {s  
13.3 定义晶圆 174 9Gk#2  
13.4 创建器件 175 td\'BV  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 Z^ }4bR]  
13.6 定义电极区域 178 hC...tk  
后记。。。。 T6Ks]6m_  
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