[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。 < )?&Jf>_  
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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。 nwkhGQ  
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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。 oNEU?+  
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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。 _*`AGda  
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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。 <$=8'$T81  
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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 $u"K1Q3  
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目 录 RI%l& Hm  
1 入门指南 4 nC*/?y*9  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 uV\=EDno  
1.2 OptiBPM简介 5 v~xG*e  
1.3 光波导介绍 8 }=L >u>cP  
1.4 快速入门 8 LvAIAknc  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 'x18F#g  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 1R:h$*-z  
2.2 定义布局设置 29 :?^(&3;  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 woR)E0'qx  
2.4 插入input plane 35 O;zW'*c+  
2.5 运行模拟 39 dZYS5_wr  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 }Jtaq[y\r  
3 创建一个单弯曲器件 44 oC?b]tzj  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 Df4n9m}E  
3.2 定义布局设置 45 q6DhypB  
3.3 创建一个弧形波导 46 vLC&C-f  
3.4 插入入射面 49 @Ab<I
  
3.5 选择输出数据文件 53 ^KhFBed  
3.6 运行模拟 54 E7D^6G&i  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 ZcQm(my  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 U
nMDdJ\  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 Iq52rI}  
4.2 定义布局设置 61 k |Lm;g  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 <37vWK1+  
4.4 插入输入面 62 nDo|^{!L`  
4.5 运行模拟 63 D\TL6"wo  
4.6 预览最大值 65 lg=[cC2  
4.7 绘制波导 69 pp-Ur?PM  
4.8 指定输出波导的路径 69 duqu}*Jw  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 !XicX9n  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 7oWv'  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 :I7MP  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 4 I~,B[|  
5.1 定义波导材料 75 uu/MXID  
5.2 定义布局设置 76 HWd,1  
5.3 创建波导 76 b9vKux  
5.4 修改输入平面 77 W%wS+3Q/  
5.5 指定波导的路径 78 X >**M  
5.6 运行模拟 79 /U`"|3  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 ?L $KlF Y  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 k~gQn:.Cx  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 &sllM  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 6SmSu\lgV  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 *?8Q:@:  
6.2 定义布局结构 89 +X&B'  
6.3 绘制并定位波导 91 YnMph0\Y^  
6.4 生成布局脚本 95 sM4wh
_lO  
6.5 插入和编辑输入面 97 AD5tuY  
6.6 运行模拟 98 _Nj;Ni2rD  
6.7 修改布局脚本 100 +:t1PV;l  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 Fivv#4YO  
7 应用预定义扩散过程 104 m&x0
,8  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 UxW>hbzr&V  
7.2 定义布局设置 106 9UwDa`^  
7.3 设计波导 107 UO&S6M]v7  
7.4 设置模拟参数 108 #"Zr#P{P  
7.5 运行模拟 110 n-\B z.  
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|Ei_hI-  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 #Q{6/{bM&J  
7.8 添加一个新的轮廓 111 SUx0!_f*R  
7.9 创建上方的线性波导 112 eGE,zkj FY  
8 各向异性BPM 115 tsk}]@W  
8.1 定义材料 116 pUPb+:^R  
8.2 创建轮廓 117 !!QMcx_C#/  
8.3 定义布局设置 118 ]juXm1)>W1  
8.4 创建线性波导 120 z(]*'0)P  
8.5 设置模拟参数 121 XI0O^[/n{  
8.6 预览介电常数分量 122 "au"\}   
8.7 创建输入面 123 A ssf f;  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 '[HFIJ0K!  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 o#T,vu0s  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 qmK!d<4  
9.2 定义布局设置 130 -0kwS4Hx2  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 kgQEg)A]!x  
9.4 编辑输入平面 132 `KL`^UqR  
9.5 设置模拟参数 134 p;
p G@Vg  
9.6 运行模拟 135 )O}x&@
Q  
10 电光调制器 138 -ZuzJAA  
10.1 定义电解质材料 139 Q`oi=OYB  
10.2 定义电极材料 140 /M#A[tZ3  
10.3 定义轮廓 141 2"mO"2d%  
10.4 绘制波导 144 FCIT+8K  
10.5 绘制电极 147 "#9WF}  
10.6 静电模拟 149 \Lc pl-;?  
10.7 电光模拟 151 >Z3}WMgBN  
11 折射率(RI)扫描 155 uM\~*@
  
11.1 定义材料和通道 155 w3& F e=c  
11.2 定义布局设置 157 )jH"6my_  
11.3 绘制线性波导 160 ['c:n?  
11.4 插入输入面 160 U{;i864:}  
11.5 创建脚本 161 ?>,aq>2O$  
11.6 运行模拟 163 R=IeAuZR4k  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 L7KHs'c*  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 R#r?<Ofw4  
12.1 定义材料 165 <y!BO  
12.2 创建参考轮廓 166 5!5P\o  
12.3 定义布局设置 166 @^P=jXi<  
12.4 用户自定义轮廓 167 w,l1&=d  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 |mKd5[$  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 ;~@2YPj  
13.1 定义材料 173 q<7Nz]Td  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 >i0FGmxH  
13.3 定义晶圆 174
zX5
p'8-  
13.4 创建器件 175 3wr~P  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 O}
D]G%,m  
13.6 定义电极区域 178 VRxBi!d  
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