[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。 $ I J^
 
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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。 LRR)T: e}q  
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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。 KB{IWu  
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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。 OBf$Z"i  
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本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 '$[a-)4  
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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 yQ!keGj  
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目 录 \hdil`{>  
1 入门指南 4 p^w_-(p  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 :`c@&WF8  
1.2 OptiBPM简介 5 jW{bP_,"  
1.3 光波导介绍 8 xwj{4fzpk{  
1.4 快速入门 8 .LGA0  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 hW`o-'  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 ts;^,|h  
2.2 定义布局设置 29 PbfgWGr  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 wEw;],ur  
2.4 插入input plane 35 e-nwR  
2.5 运行模拟 39 nUK;M[  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43  pLM?m  
3 创建一个单弯曲器件 44 {{AZW  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 [
~kS)  
3.2 定义布局设置 45 `/9I` <y  
3.3 创建一个弧形波导 46 C=bQ2t=Z  
3.4 插入入射面 49 eIOMW9Ivt  
3.5 选择输出数据文件 53 $W9dUR0  
3.6 运行模拟 54 C}ASVywc,1  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 R,fAl"wMu  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 
^>^h|$  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 8Un0<+b  
4.2 定义布局设置 61 wYDdy gS  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 \odns  
4.4 插入输入面 62 `~\8fN  
4.5 运行模拟 63 R+2~%|{d  
4.6 预览最大值 65 ZZ/k7(8  
4.7 绘制波导 69 u>:j$@56  
4.8 指定输出波导的路径 69 s<oT,SPt  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 N,.awA{  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 ^gkKk&~A5?  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 Htfq?\ FD  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 9i D&y)$"  
5.1 定义波导材料 75 E(&zH;?_  
5.2 定义布局设置 76 Qwp2h"t`  
5.3 创建波导 76 {1+me
E  
5.4 修改输入平面 77 )\7Cp-E-W  
5.5 指定波导的路径 78 $M~`)UeV_  
5.6 运行模拟 79 #V
$sb1u  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 JSx[V<7m  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 h)aLq  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 y|NY,{:]  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 *1T~ruNqa  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 7K+eI!m.s  
6.2 定义布局结构 89 1bHQB$%z  
6.3 绘制并定位波导 91 rV2>;FG  
6.4 生成布局脚本 95 D_G]WW8  
6.5 插入和编辑输入面 97 a54S,}|  
6.6 运行模拟 98 @1U6sQ  
6.7 修改布局脚本 100 )6eFYt%c  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 R^]a<g,  
7 应用预定义扩散过程 104 [{#n?BT  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 Kzy9i/bL  
7.2 定义布局设置 106 )\kNufP  
7.3 设计波导 107 q^7=/d8  
7.4 设置模拟参数 108 19RbIG/X  
7.5 运行模拟 110 k(v &+v  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 GaV OMT  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 ylDfr){  
7.8 添加一个新的轮廓 111 6WoFf  
7.9 创建上方的线性波导 112 wM#l`I  
8 各向异性BPM 115 Ns#L9T#  
8.1 定义材料 116 C;#gy-  
8.2 创建轮廓 117 Mc,p]{<<AV  
8.3 定义布局设置 118 /Xv@g$  
8.4 创建线性波导 120 ;yCtk ~T%  
8.5 设置模拟参数 121 >5zD0!bA  
8.6 预览介电常数分量 122  =vDpm,  
8.7 创建输入面 123 &)|f|\yh"  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 YG)7+94  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 V343IT\  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 >SS^qjh/  
9.2 定义布局设置 130 V8b^{}nxt  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 ~H"-km"@  
9.4 编辑输入平面 132 6UuM`eu  
9.5 设置模拟参数 134 &(jt|?{  
9.6 运行模拟 135 Zm(}~C29  
10 电光调制器 138 238z'I+$G/  
10.1 定义电解质材料 139 m
`b:#z  
10.2 定义电极材料 140 3M'Y'Szm  
10.3 定义轮廓 141 [|YJg]i-  
10.4 绘制波导 144 1{ ehnH  
10.5 绘制电极 147 4 XGEw9`3  
10.6 静电模拟 149 `8TL*.9  
10.7 电光模拟 151 JD AX^]  
11 折射率(RI)扫描 155 #vViEBVeN  
11.1 定义材料和通道 155 ZW 5FL-I  
11.2 定义布局设置 157 qQS&K%F  
11.3 绘制线性波导 160 52F3r:Rk  
11.4 插入输入面 160 ~dLe9-_9  
11.5 创建脚本 161 5RYrAzQo  
11.6 运行模拟 163 B0gs<E  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 N'|9rB2e  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 E.^u:0:P  
12.1 定义材料 165 =H^~"16  
12.2 创建参考轮廓 166 5z" X>!?^  
12.3 定义布局设置 166 dQ#oY|a  
12.4 用户自定义轮廓 167 2#'"<n,G
 
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 ENf(E
9O  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 6U]r3 Rr  
13.1 定义材料 173 )Rj?\ZUR  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 $us7f
uKE  
13.3 定义晶圆 174 +Lo,*  
13.4 创建器件 175 *P`k|-  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ~Q=^YZgn8  
13.6 定义电极区域 178 s##XC^;p[  
后继 fOk(ivYy  
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