[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 r]bG,?|  
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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。 o?wEX%  
cnU()pd  
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。 T2ZN=)xZ1  
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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。 nm@.] "/  
)bB Va^  
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。 Ak@y"!wnM  
Qs8Rb]%|  
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。 F Xp_`9.zH  
0$.;EGP  
《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 8}|!p>  
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目 录 o65
I(`  
1 入门指南 4 )$QZ",&5  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 X/A(8rvCr  
1.2 OptiBPM简介 5 qE{L42  
1.3 光波导介绍 8 'F Cmbry  
1.4 快速入门 8 !+3nlG4cw  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 /*m6-DC  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 94u~:'t>V  
2.2 定义布局设置 29 t^g+nguz  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 7y=1\K
W(  
2.4 插入input plane 35 JYa3xeC;  
2.5 运行模拟 39 3u1\zse  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 (bGk=q=M  
3 创建一个单弯曲器件 44 WTu1t]  
3.1 定义一个单弯曲器件 44
y6gao
j  
3.2 定义布局设置 45 eZmwF@  
3.3 创建一个弧形波导 46 *\$ko)x?c  
3.4 插入入射面 49 3F{R$M}  
3.5 选择输出数据文件 53 >$;,1N $bd  
3.6 运行模拟 54 a]0hB:  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 F
)=*Ga  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 \qB.>f"%p|  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 saVX2j6Y  
4.2 定义布局设置 61 T&]IPOH9  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 UMlvu?u2p1  
4.4 插入输入面 62 lO8GnkLE  
4.5 运行模拟 63 5O:4-}hz  
4.6 预览最大值 65 O2oF\E_6  
4.7 绘制波导 69 O5A]{W  
4.8 指定输出波导的路径 69 E[A
o*  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 G3.\x_;k  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 L#`
X;:   
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 m%)S<L7 l  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ^
ARkjYt  
5.1 定义波导材料 75 _ IlRZ}
f  
5.2 定义布局设置 76 nSq$,tk(  
5.3 创建波导 76 N'I9J?e Q  
5.4 修改输入平面 77 vW5>{
  
5.5 指定波导的路径 78 v
'SqH,=d  
5.6 运行模拟 79 Q@cYHFi~+  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 Xb1is\JB  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 <(BIWm*  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 8j8~?=$a6Q  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 j&`D{z-c~  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 yUg'^SEbLk  
6.2 定义布局结构 89 
dXDuO  
6.3 绘制并定位波导 91 5)p!}hWs  
6.4 生成布局脚本 95
x=V3_HI/}  
6.5 插入和编辑输入面 97 Gc<^b  
6.6 运行模拟 98 %m "9 =C  
6.7 修改布局脚本 100 .Iv`B:4  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 qmq#(%Z <W  
7 应用预定义扩散过程 104 VaTA|=[;  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 xhncQhf\  
7.2 定义布局设置 106 'o1lJ?~kH  
7.3 设计波导 107 A1x   
7.4 设置模拟参数 108 N7Kk
z /  
7.5 运行模拟 110 UX)QdT45Mh  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 ^*WO*f>y  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 py9`q7F  
7.8 添加一个新的轮廓 111 6bBNC
2K$-  
7.9 创建上方的线性波导 112 aa\?k\h'7X  
8 各向异性BPM 115 0
B(Y{*QB  
8.1 定义材料 116 ^aY,Wq  
8.2 创建轮廓 117 p}q]G
J  
8.3 定义布局设置 118 _>G=xKA#e  
8.4 创建线性波导 120 Wfh+D[^  
8.5 设置模拟参数 121 Uk4G9}I  
8.6 预览介电常数分量 122 aTE;Gy,W  
8.7 创建输入面 123 v8K4u)  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 &M2fcw?  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 rnXoA, c/  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 sDyt3xN  
9.2 定义布局设置 130 ;et(Yi;9  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 1"U.-I@  
9.4 编辑输入平面 132 7'R7J"sY`|  
9.5 设置模拟参数 134 gOkum_  
9.6 运行模拟 135 i [6oqZ  
10 电光调制器 138 @0iXqM#jH  
10.1 定义电解质材料 139 ]!cLFXa  
10.2 定义电极材料 140 'UB"z{w%  
10.3 定义轮廓 141 &;$- &;  
10.4 绘制波导 144 u$+nl~p[&  
10.5 绘制电极 147 [.>g.p,;  
10.6 静电模拟 149 pY(S]i  
10.7 电光模拟 151 mlbSs_LT^  
11 折射率(RI)扫描 155 v\Zq=,+  
11.1 定义材料和通道 155 ZnD(RM  
11.2 定义布局设置 157 u7bji>j  
11.3 绘制线性波导 160 'BNZUuUl  
11.4 插入输入面 160 UsdUMt!u  
11.5 创建脚本 161 &p.7SPQ8/  
11.6 运行模拟 163 4_o+gG%HaM  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 wK  Je^7  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 ivPX_#QI  
12.1 定义材料 165 }1Pv6L(o)  
12.2 创建参考轮廓 166 2yA+zJ 46B  
12.3 定义布局设置 166 =v~$&@  
12.4 用户自定义轮廓 167 7OLchf  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 c_syJ<  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 10$:^  
13.1 定义材料 173 \-I)dMm[  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 'd9cCQ}  
13.3 定义晶圆 174 (.~'\@  
13.4 创建器件 175 ~D!Y] SK  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 A9M/n^61  
13.6 定义电极区域 178 KPdlg.  
a}7P:e*u  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 >I9|N}I  
13.8 运行模拟 182 @1)C3(=A  
13.9 创建脚本 184 <W88;d33r=  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 luV_  
14.1 理论背景 186 rvBKJ!b0  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 +yI
O  
14.3 生成脚本数据 190 LrnE6U9  
14.4 导出散射数据 193 IR<*OnKn  
14.5 创建臂 194 LZrk
FkiC  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 'pl){aL`@u  
14.7 加载两个臂的文件 200 Kw,l
n<)2  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 q<?r5H5  
14.9 连接元件 202 ;q" ,Bs  
14.10 运行模拟 203 U%_6'5s{^  
14.11 创建图以查看结果 204 BG2Z'WOH  
有兴趣可以扫码加微联系 aKkY)  
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