[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。 K$M,d- `b  
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OptiBPM是基于光束传输算法（BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM）来模拟光通过任意波导介质（各向同性与各向异性）。并可使用合适的数值方法，如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI，来进行计算，计算过程中可以使用合适的边界条件，如TBC和PML边界条件，以完成整个波导结构的仿真和分析，获得任意位置处的电磁场分布。 l_x>.'a  
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通过OptiBPM，科研人员可以同时观察近场分布（包含幅度、相位等），检测辐射以及方向场（Guided Field）。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率，减小风险并降低整体研发产品成本。 8
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本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 U9AtC.IG!  
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本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 s_,&"->  
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《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 ,0$b8lb;x/  
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目 录 y] ~X{v  
1 入门指南 4 uMP&.Y(  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 S[uHPYhlA  
1.2 OptiBPM简介 5 ::8E?c  
1.3 光波导介绍 8 3
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1.4 快速入门 8 LZu_-I  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 O0"&wvR+5  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 {c$%3iQq  
2.2 定义布局设置 29 B?_ujH80m  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 E9[8th,t  
2.4 插入input plane 35 F~O!J@4]  
2.5 运行模拟 39 *$>$O%  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 z~a]dMs"(P  
3 创建一个单弯曲器件 44 \'N|1!EO|t  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 /t?(IcP5  
3.2 定义布局设置 45 F[OBPPQ3  
3.3 创建一个弧形波导 46 kC[nY  
3.4 插入入射面 49 m;I;{+"u  
3.5 选择输出数据文件 53 qsL6*(S(r  
3.6 运行模拟 54 ~ .Eln+N  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 >:P3j<xTv  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 8 _[f#s`)  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 w@2LFDp  
4.2 定义布局设置 61 1vxh3KS.  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 :ui1]its4  
4.4 插入输入面 62 `24:Eg6r  
4.5 运行模拟 63 #$%gs]  
4.6 预览最大值 65 P.1iuZ "w  
4.7 绘制波导 69 HM1y$ej  
4.8 指定输出波导的路径 69 O^gq\X4}  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 }fs;yPl,  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 Dy^4^ J5+  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 3/@'tLtN  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 W.,J'  
5.1 定义波导材料 75 M>k7 '@G  
5.2 定义布局设置 76 aa1XY&G"!  
5.3 创建波导 76 wGQ{  
5.4 修改输入平面 77 +=@Z5eu  
5.5 指定波导的路径 78 z:R2Wksg  
5.6 运行模拟 79 &f qmO>M  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 YKvFZH)  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 _?_Svx2  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 RN:#+S(8  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 U>x2'B v  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 x{*!"a>  
6.2 定义布局结构 89 0QIocha  
6.3 绘制并定位波导 91 .^.UJo;4G  
6.4 生成布局脚本 95 @+X}O/74  
6.5 插入和编辑输入面 97 e@,,;YO#4  
6.6 运行模拟 98 Nd!2 @?V4  
6.7 修改布局脚本 100 n7q-)Dv_U  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 PvT8XSlTx!  
7 应用预定义扩散过程 104 M7Hk54U+t  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 pr0V)C6  
7.2 定义布局设置 106 ;+b}@e  
7.3 设计波导 107 @7^#_772  
7.4 设置模拟参数 108 lE|T'?/  
7.5 运行模拟 110 o>`/,-!  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 X)f"`$  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 nLfnikw&  
7.8 添加一个新的轮廓 111 YJ16vb9  
7.9 创建上方的线性波导 112 '/ &"  
8 各向异性BPM 115 fF[g%?w  
8.1 定义材料 116 C${TC+z  
8.2 创建轮廓 117 #!D5DK
@+  
8.3 定义布局设置 118 o"1us75P  
8.4 创建线性波导 120 usTCn3u  
8.5 设置模拟参数 121 (kuZS4Af  
8.6 预览介电常数分量 122 4COf H7Al9  
8.7 创建输入面 123 .RWBn~b#I  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 z:G9Uu3H(  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 dw4)4_  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 #*]= %-A  
9.2 定义布局设置 130 6HqK%(  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 d<3"$%C  
9.4 编辑输入平面 132 \%Smp2K  
9.5 设置模拟参数 134 ^c7L!F  
9.6 运行模拟 135 Nb9pdkf0  
10 电光调制器 138 7z,M`14  
10.1 定义电解质材料 139 ?GC0dN  
10.2 定义电极材料 140 BmJ?VJ}Y  
10.3 定义轮廓 141 9,c>H6R7  
10.4 绘制波导 144 ?3Fo:Z`@F  
10.5 绘制电极 147 5,((JxX$  
10.6 静电模拟 149 H
5I#/j  
10.7 电光模拟 151 I.<#t(io  
11 折射率(RI)扫描 155 5y'Yosy:  
11.1 定义材料和通道 155 sq^"bLw  
11.2 定义布局设置 157 QE}@|H9xs  
11.3 绘制线性波导 160 O9yQ9sl  
11.4 插入输入面 160 o<'gM
]$  
11.5 创建脚本 161 X>6a@$MxP  
11.6 运行模拟 163 Vi|jkyC8  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 .eAC!R  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 *3K"Kc2  
12.1 定义材料 165 Mww]l[1'EL  
12.2 创建参考轮廓 166 D/Wuan?yPN  
12.3 定义布局设置 166 )-{Qa\6(%  
12.4 用户自定义轮廓 167 j&pgq2Kl  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 mN*P2*  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 ybG)=0  
13.1 定义材料 173 rh_({rvQ  
13.2 创建钛扩散轮廓 173
"J1ar.li  
13.3 定义晶圆 174 =KZ4:d5  
13.4 创建器件 175 hF1/=;>  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 80EY7#r@w  
13.6 定义电极区域 178 dW`D?$(@,  
后记。。。。 0R]CI  
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