[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。 X3m?zQbhv  
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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。 k(qQvn  
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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。 !F<
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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。 {H+?DMh  
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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-/#3  
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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 {f&ga  
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目 录 UA8!?r-cR
 
1 入门指南 4 #`fT%'T!  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 l46F3C|  
1.2 OptiBPM简介 5 lhI;K
4#  
1.3 光波导介绍 8 jF;4 8g@^  
1.4 快速入门 8 K?tk&0  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 j&Aq^aI  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 h^0mjdSp,  
2.2 定义布局设置 29 Ax^'u
nfQ:  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 :9YQX(l8  
2.4 插入input plane 35 `l+SJLyJ%  
2.5 运行模拟 39 0\#Q;Z2  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 JgB# EoF  
3 创建一个单弯曲器件 44 i`SF<)M(  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 !:t9{z{Ixg  
3.2 定义布局设置 45 'oHR4O*  
3.3 创建一个弧形波导 46 gCJ'wv)6|%  
3.4 插入入射面 49 }gW}Vr <  
3.5 选择输出数据文件 53 ;9PM?Iy[  
3.6 运行模拟 54 :z\f.+MI  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 O$H150,Q  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 1;P\mff3Y  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 Ax0,7,8y  
4.2 定义布局设置 61 V"p<A  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 eFio,  
4.4 插入输入面 62 =eqI]rVj^  
4.5 运行模拟 63 ffM(il/2  
4.6 预览最大值 65 _6m3$k_[MJ  
4.7 绘制波导 69 zFtGc  
4.8 指定输出波导的路径 69 X4$e2f  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 /=@vG Vp6  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 RNdnlD#P  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 Wn^^Q5U#  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 MQ*#oVqv  
5.1 定义波导材料 75 v
VYduvw  
5.2 定义布局设置 76 >u)ZT  
5.3 创建波导 76 \Wc/kY3&  
5.4 修改输入平面 77 Y*k<NeDyn  
5.5 指定波导的路径 78 OQ7c|O  
5.6 运行模拟 79 qYiAwK$  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 Qm#i"jvV  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 pCmJY  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 "Cc"y* P  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 6Qb)Uq3}]  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 [bv@qBL  
6.2 定义布局结构 89 pU]{Z(  
6.3 绘制并定位波导 91 l,u{:JC  
6.4 生成布局脚本 95 =BS'oBn^6  
6.5 插入和编辑输入面 97 M@g gLW  
6.6 运行模拟 98 8uxFXQ  
6.7 修改布局脚本 100 d5y2Y/QO  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 ? SP7vQ/  
7 应用预定义扩散过程 104 t4@g;U?o  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 0NtsFPO  
7.2 定义布局设置 106 1ckw[0d  
7.3 设计波导 107 \hW73a!  
7.4 设置模拟参数 108 Ro]IE|Fv  
7.5 运行模拟 110  #>jH[Q  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 )_e"Nd4  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 "IG$VjgcB  
7.8 添加一个新的轮廓 111 3Z

:!o$  
7.9 创建上方的线性波导 112 `_U0>Bfg;  
8 各向异性BPM 115 H}V*<mgw  
8.1 定义材料 116 1vs>2` DLa  
8.2 创建轮廓 117 aRKRy  
8.3 定义布局设置 118 f_h"gZWV  
8.4 创建线性波导 120 !7`=rT&  
8.5 设置模拟参数 121 **r?   
8.6 预览介电常数分量 122 b*F~%K^i$  
8.7 创建输入面 123 7(8  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 UT<bv}(J  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 q>(u>z!  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 {2k< k(,  
9.2 定义布局设置 130 %4|}&,%%r  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 .cS,T<$  
9.4 编辑输入平面 132 /B@%pq  
9.5 设置模拟参数 134 qb>r\bc  
9.6 运行模拟 135 qm8n7Z/  
10 电光调制器 138 uAS8F=9xP  
10.1 定义电解质材料 139 tW.>D;8  
10.2 定义电极材料 140 _K}_h\e.  
10.3 定义轮廓 141 g~hk-nXL.  
10.4 绘制波导 144 /Np"J  
10.5 绘制电极 147 Gx_`|I{P  
10.6 静电模拟 149 i?_D]BY4  
10.7 电光模拟 151 VgsCwJ9w  
11 折射率(RI)扫描 155 W/r?0E  
11.1 定义材料和通道 155 mz$Wo *FB  
11.2 定义布局设置 157 a^\- }4yR  
11.3 绘制线性波导 160 %r  
11.4 插入输入面 160 .cT$h?+jyl  
11.5 创建脚本 161 pL}j ZTo  
11.6 运行模拟 163 VWA-?%r  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 hW!@$Ph  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 EM54  
12.1 定义材料 165 *o e0=  
12.2 创建参考轮廓 166 zNr_W[  
12.3 定义布局设置 166 ?Y6la.bc{  
12.4 用户自定义轮廓 167 />^`*e_  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 JIbzh?$aD  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 &>zy_)  
13.1 定义材料 173 7{+Io  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 3@TG.)N4  
13.3 定义晶圆 174 w HHF=Q  
13.4 创建器件 175 U??f<  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 0]eh>ab>  
13.6 定义电极区域 178 %<J(lC9,C  
后继 j&[3Be'pQ  
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