[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。 3ouo4tf$H.  
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OptiBPM是基于光束传输算法（BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM）来模拟光通过任意波导介质（各向同性与各向异性）。并可使用合适的数值方法，如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI，来进行计算，计算过程中可以使用合适的边界条件，如TBC和PML边界条件，以完成整个波导结构的仿真和分析，获得任意位置处的电磁场分布。 w:](F
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通过OptiBPM，科研人员可以同时观察近场分布（包含幅度、相位等），检测辐射以及方向场（Guided Field）。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率，减小风险并降低整体研发产品成本。
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本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 @6-3D/=  
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本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 ;CuL1N#I  
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《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 SQN{/")T  
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目 录 Z/:W.*u  
1 入门指南 4 g@]1H41  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 ~/Y8wxg  
1.2 OptiBPM简介 5 )&-n-m@E  
1.3 光波导介绍 8 F5{GMn;j  
1.4 快速入门 8 y,c\'}*H  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 7,Q7`}gBf  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 (e9hp2m  
2.2 定义布局设置 29 }ee3'LUPX  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 1yeD-M"w  
2.4 插入input plane 35 swMR+F#u*  
2.5 运行模拟 39 |
1Nz8Vr.  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 )}k"7"  
3 创建一个单弯曲器件 44 -*2b/=$u  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 5U*${  
3.2 定义布局设置 45 J+`gr_&  
3.3 创建一个弧形波导 46 "*KOU2}
C  
3.4 插入入射面 49 6K >(n  
3.5 选择输出数据文件 53 BJqb'Hjd  
3.6 运行模拟 54 !_?HSDAj"n  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 MW0CqMi]T  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 \;+b1  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 !H @nAz  
4.2 定义布局设置 61 aZmbt,.V  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 dhuIVBp!!e  
4.4 插入输入面 62 Eb8z`@p  
4.5 运行模拟 63 rWBgYh  
4.6 预览最大值 65 {s?hXB  
4.7 绘制波导 69 _b &Aa%  
4.8 指定输出波导的路径 69 fJi?~[5<  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 RC!T1o~L  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 ^!O2Fw  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 [VouG{  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ,- _ReL  
5.1 定义波导材料 75 |D8c=c%  
5.2 定义布局设置 76 n>%TIoY  
5.3 创建波导 76 |mz0 ]  
5.4 修改输入平面 77 *Oy%($'  
5.5 指定波导的路径 78 +jp^  
5.6 运行模拟 79 @Tsdgx8  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 `UkPXCC\1  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 {1GIiP-U  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 oXqx]@7  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 &oDu$%dkT  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 `]<~lf  
6.2 定义布局结构 89 "C+Fl /v  
6.3 绘制并定位波导 91 y(Q.uYz*  
6.4 生成布局脚本 95 J-Fqw-<aFJ  
6.5 插入和编辑输入面 97 n\YWWW[wf  
6.6 运行模拟 98 +L#):xr  
6.7 修改布局脚本 100 hhOrO<(  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 3. g-V  
7 应用预定义扩散过程 104 dJZ 9mP!d  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 f&Mei
u+  
7.2 定义布局设置 106 vu)V:y  
7.3 设计波导 107 N)$yBzN  
7.4 设置模拟参数 108 DVRbTz3V  
7.5 运行模拟 110 wW^3/  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 65pC#$F<x  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 6z+*
H7Qz  
7.8 添加一个新的轮廓 111 lb#`f,r>  
7.9 创建上方的线性波导 112 @nF#\  
8 各向异性BPM 115 h}P""  
8.1 定义材料 116 t`A5wqm  
8.2 创建轮廓 117 rjT!S1Hs  
8.3 定义布局设置 118 Xdc>Z\0V  
8.4 创建线性波导 120 a7l-kG=R;  
8.5 设置模拟参数 121 u|E9X[%  
8.6 预览介电常数分量 122 wmgKh)`@_{  
8.7 创建输入面 123 <}Rr C#uiA  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 1He'\/#  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 Yy8%vDdJO  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 Z9 tjo1X  
9.2 定义布局设置 130 ,0[h`FN  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 NU|T`gP  
9.4 编辑输入平面 132 xBMhk9b^0  
9.5 设置模拟参数 134 |;P9S
  
9.6 运行模拟 135 Nv
_"?er+y  
10 电光调制器 138 nc%ly *  
10.1 定义电解质材料 139 _ ;_NM5  
10.2 定义电极材料 140 Mo+HLN  
10.3 定义轮廓 141 LP:C9Ol\  
10.4 绘制波导 144 EK}f-Xei  
10.5 绘制电极 147 F>A&L8  
10.6 静电模拟 149 c1p*}T  
10.7 电光模拟 151 20H$9M=}  
11 折射率(RI)扫描 155 w`Js"_\  
11.1 定义材料和通道 155 d.uJ}=|  
11.2 定义布局设置 157 ~ugK&0i[2  
11.3 绘制线性波导 160 .pQ4#AJ  
11.4 插入输入面 160 mam2]St"  
11.5 创建脚本 161 E`SFr  
11.6 运行模拟 163 ~;0J4hR  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 hE>i~:~R  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 n/5)}( }K
 
12.1 定义材料 165 B?r[|  
12.2 创建参考轮廓 166 9 &~Rj 9  
12.3 定义布局设置 166 Q2[D|{Z  
12.4 用户自定义轮廓 167 nAJ<@a  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 @cZNoD  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 +kKfx!  
13.1 定义材料 173 (s`yMUC+  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 
+LM/< l  
13.3 定义晶圆 174 X}v]iX  
13.4 创建器件 175 %Ot^G%34  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ')/yBH9mR  
13.6 定义电极区域 178 -\!"Kz/  
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