[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 raL!}  
"@1e0`n Q  
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。 x;&01@m.  
sb Wn1 T U  
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。 <l/QS3M  
v71j1Q}6  
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。 :+%"kgJNL  
<j}n/G]  
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。 l<5
@a (  
KMO(f!?  
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。 3*< O-
Jr  
M#BM
`2!s  
《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 dWK; h  
'R&Y pR  
0p"l}Fu@`  
目 录 {BkTJQ)  
1 入门指南 4 L*a:j  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 E8_j?X1  
1.2 OptiBPM简介 5 :fo.9J  
1.3 光波导介绍 8 CH!>RRF  
1.4 快速入门 8 !S0$W?*  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 PtH>I,/  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 @>>8CU^~  
2.2 定义布局设置 29 b@G
L*Z  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 |mx)W}  
2.4 插入input plane 35 ZY_aE  
2.5 运行模拟 39 x$:>W3?T=^  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 (x;Uy  
3 创建一个单弯曲器件 44 asDk@Gcu  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 J7Z`wjX1  
3.2 定义布局设置 45 Q"o* \I  
3.3 创建一个弧形波导 46 Y nD_:Z
K  
3.4 插入入射面 49 5c(mgEvq  
3.5 选择输出数据文件 53 5)tDgm  
3.6 运行模拟 54 xF:}a:c@H  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 e70#"~gt[  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 ~ IPel  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 6Z09)}tZb  
4.2 定义布局设置 61 !V<c:6"  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 5k%GjT  
4.4 插入输入面 62 D8Ntzsr6  
4.5 运行模拟 63 Z7\}x"hk  
4.6 预览最大值 65 ]H ze  
4.7 绘制波导 69 vBP 5n  
4.8 指定输出波导的路径 69 qDG{hvl[1r  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 `^:>sU  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 4b\R@Knu  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 }>q%##<n  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 %pikt7,Z~  
5.1 定义波导材料 75 4Ss4jUj  
5.2 定义布局设置 76 g0Rny  
5.3 创建波导 76 {..6{~L  
5.4 修改输入平面 77 {RG4m{#9  
5.5 指定波导的路径 78 ((& y:{?G  
5.6 运行模拟 79 Ijg//=  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 , %8keGhl  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 x9QUo*M
T  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 ,, 8hU7P  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 prIPPeMdz  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 A_8UPGh8  
6.2 定义布局结构 89 )6~s;y!  
6.3 绘制并定位波导 91 5|nT5oS  
6.4 生成布局脚本 95 |M8FMH[_  
6.5 插入和编辑输入面 97 rI'kGqU  
6.6 运行模拟 98 %S`ygc}|  
6.7 修改布局脚本 100 xbVvK+  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 9Dat oi  
7 应用预定义扩散过程 104 `_MRf[Z}  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 3^jkd)xw  
7.2 定义布局设置 106 UFE# J  
7.3 设计波导 107 5`_UIYcI  
7.4 设置模拟参数 108 0A,u!"4[  
7.5 运行模拟 110 6dH> 0
l  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111
g!QX#_~Il  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 [Re.sX}$Y  
7.8 添加一个新的轮廓 111 Kia34 ~W  
7.9 创建上方的线性波导 112 "dkDT7  
8 各向异性BPM 115 %qycxEVP  
8.1 定义材料 116 /8cfdP Ba  
8.2 创建轮廓 117 )ajF ca@v  
8.3 定义布局设置 118 U%:K11Kr  
8.4 创建线性波导 120 u5'jIq
lU  
8.5 设置模拟参数 121 6E^h#Ozl 9  
8.6 预览介电常数分量 122 9Sb[5_Q  
8.7 创建输入面 123  ~ERA  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 {uCXF~v  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 |8{c|Qz  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 3+<f7  
9.2 定义布局设置 130 9}*Pb6  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 \kR:GZ`{UV  
9.4 编辑输入平面 132 +A;AX.mr  
9.5 设置模拟参数 134 7hzd.  
9.6 运行模拟 135 y/.I<5+Bu  
10 电光调制器 138 dED&-e#  
10.1 定义电解质材料 139 VYo2m  
10.2 定义电极材料 140 r|ID]}w  
10.3 定义轮廓 141 .UGbo.e  
10.4 绘制波导 144 ML!>tCT  
10.5 绘制电极 147 w/oXFs&FK  
10.6 静电模拟 149 lZ*V.-D^
]  
10.7 电光模拟 151 sZDxTP+  
11 折射率(RI)扫描 155 P\rA>ZY  
11.1 定义材料和通道 155 :Z R5<Y>  
11.2 定义布局设置 157 XU*4MU^'  
11.3 绘制线性波导 160 v =]!Po&Q-  
11.4 插入输入面 160 /5wIbmz@I
 
11.5 创建脚本 161 #xoFcjRE  
11.6 运行模拟 163 `9`T,uJe  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 N<N uBtkA  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 j /)A<j$  
12.1 定义材料 165 7Eo;TNbb  
12.2 创建参考轮廓 166 OpLo[Y\  
12.3 定义布局设置 166 H/^t]bg,  
12.4 用户自定义轮廓 167 PNp-/1Cx  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 -)%gMD~z1  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 t%fcp  
13.1 定义材料 173 >Tp`Kri  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 0F-%C>&g  
13.3 定义晶圆 174 >4G~01  
13.4 创建器件 175 8dUP_t~d#q  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 W @]t  
13.6 定义电极区域 178 \sEH)$R'  
T(z/Jm3  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 2{9%E6%#  
13.8 运行模拟 182 o:
c
:hSV  
13.9 创建脚本 184 #JYH5:*  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 vo"?a~kY7  
14.1 理论背景 186 wv.HPmq  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 F T$x#>  
14.3 生成脚本数据 190 lcR1FbJ
2'  
14.4 导出散射数据 193 d",VOhW7)S  
14.5 创建臂 194 Vv_lBYV  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 {'UK>S  
14.7 加载两个臂的文件 200 8zrLl:{  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 y[DS$>E  
14.9 连接元件 202 % pQi}x  
14.10 运行模拟 203 W690
N&
Wz  
14.11 创建图以查看结果 204 ~[Z,:=z  
有兴趣可以扫码加微联系 ZkqZO#nq C  
a^7HI,  
oqa8v6yG'