[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。 ' b41#/-  
;=goIsk{Q  
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。 *?'nA{a)E  
7b7~D +b  
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。 tU2 8l.  
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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。 uan%j
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R;+vE'&CO  
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。 :o$k(X7a  
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《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 jOL$kiW0  
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目 录 o^P/ -&T  
1 入门指南 4 +"1@6,M  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 l-` M 9#  
1.2 OptiBPM简介 5 X|!VtO  
1.3 光波导介绍 8 +]I7]  
1.4 快速入门 8 sPMCN's  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 nrqr p  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 )C^ZzmB  
2.2 定义布局设置 29 .Cq'D.  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 F+yu[Dh:  
2.4 插入input plane 35 bgD4;)?5b  
2.5 运行模拟 39 %j3XoRex><  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 tkT:5O6  
3 创建一个单弯曲器件 44 mS)|i+5  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 s~N WJ*i  
3.2 定义布局设置 45 ?N
*m2rv  
3.3 创建一个弧形波导 46 RsnKB/  
3.4 插入入射面 49 $07;gpZt  
3.5 选择输出数据文件 53 DIrQ
5C  
3.6 运行模拟 54 ~>8yJLZ.7  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 C
UIFKM  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 FbH 1yz  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 V~nqPh!Jc  
4.2 定义布局设置 61 vjNP  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 L1P.
@hJ  
4.4 插入输入面 62 S\$=b_.  
4.5 运行模拟 63 )"W__U0  
4.6 预览最大值 65 zfS0
M  
4.7 绘制波导 69 WC2sRv4]3  
4.8 指定输出波导的路径 69 3zC<k2B  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 dMn0nc+  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 p7H0|>  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 =3K}]3f  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 :SBB3G)|  
5.1 定义波导材料 75 6ZvGD}/  
5.2 定义布局设置 76 MaMP7O|W  
5.3 创建波导 76  862e  
5.4 修改输入平面 77 ]7+9>V  
5.5 指定波导的路径 78 jP(|pz  
5.6 运行模拟 79 7T[Kjn^{Oj  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 X*'i1)_h  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 {|!> {  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 r}?uZ"]=?  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 mKTE%lsH  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 `i~kW  
6.2 定义布局结构 89 `MD%VHQ9U  
6.3 绘制并定位波导 91 hj4!* c  
6.4 生成布局脚本 95 t4Q&^AC  
6.5 插入和编辑输入面 97 0Y|"Bo9
k  
6.6 运行模拟 98 <V} ec1  
6.7 修改布局脚本 100 l$1 ]  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 WdtZ{H  
7 应用预定义扩散过程 104 GXk]u  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 Sbzx7 *X  
7.2 定义布局设置 106 h*X5Oh6  
7.3 设计波导 107 ~<Eu @8+_  
7.4 设置模拟参数 108 Ja4j7d1:  
7.5 运行模拟 110 NeI#gJ1A  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 :{8,O-  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 bd'io O  
7.8 添加一个新的轮廓 111 Vi9Kah+  
7.9 创建上方的线性波导 112 }Od=WQv+  
8 各向异性BPM 115 c_~tCKAZ  
8.1 定义材料 116 rS|nO_9f  
8.2 创建轮廓 117 %fJ~3mu  
8.3 定义布局设置 118 n{*A<-vL  
8.4 创建线性波导 120 3*8m!gq7s  
8.5 设置模拟参数 121 xR~9|H9a  
8.6 预览介电常数分量 122 QgF2f/;!  
8.7 创建输入面 123 u{J\X$]  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 f%[0}.
wp  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 \281X  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 Z [Q jl*  
9.2 定义布局设置 130 dy"7Wl]hi7  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 ~pt#'65}:  
9.4 编辑输入平面 132 "=Xky,k  
9.5 设置模拟参数 134
r]3v.GZy  
9.6 运行模拟 135 TdKo"H*C  
10 电光调制器 138 2G&H[`  
10.1 定义电解质材料 139 s=8$h:^9>  
10.2 定义电极材料 140 PP{s&(  
10.3 定义轮廓 141 q.:j yj6  
10.4 绘制波导 144 Nu,t,&B   
10.5 绘制电极 147 x'iBEm  
10.6 静电模拟 149 cgV5{|P  
10.7 电光模拟 151 U-.A+#<IT9  
11 折射率(RI)扫描 155 D b
&= N  
11.1 定义材料和通道 155 E0t%]?1  
11.2 定义布局设置 157 `p#u9M>  
11.3 绘制线性波导 160 Yc`PK =!l  
11.4 插入输入面 160 !QsmT3  
11.5 创建脚本 161 ],|
;  
11.6 运行模拟 163 Bk;/>gD  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 os[i  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 j
Br3Ay@<  
12.1 定义材料 165 %) /Bl.{}<  
12.2 创建参考轮廓 166 =`EVg>+^  
12.3 定义布局设置 166 dF+R q|n{  
12.4 用户自定义轮廓 167 GLiD,QX<  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 Hd ${I",  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 p?,T%G+gqO  
13.1 定义材料 173 m?y'Y`  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 1SG^g*mf  
13.3 定义晶圆 174 LTZ~Id-)P  
13.4 创建器件 175 z^Y4:^L~I  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ,e@707d`\  
13.6 定义电极区域 178 Q`HG_n@?  
后继 Ih_=yk  
有兴趣扫码加微联系 2>F`H7W