[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

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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。 savz>E&  
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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。 M{kPEl&Z  
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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。 (&MSP  
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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。 ,P"R.A  
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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。 TjI NxP-O  
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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 <vt^=QA'  
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目 录 GvzPT2E!  
1 入门指南 4 IVNNiNN*5  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 ?XOeMI  
1.2 OptiBPM简介 5 }2c}y7B,_  
1.3 光波导介绍 8 c0G/irK  
1.4 快速入门 8 <M'IRf/D  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 aJ)5DlfLR  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 [!R%yD;  
2.2 定义布局设置 29 qk,cp},2K  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 18A&[6"!  
2.4 插入input plane 35 Mz++SPG7  
2.5 运行模拟 39 _SP u`=~K  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 )ql?}  
3 创建一个单弯曲器件 44 jATU b-  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 e4)gF*  
3.2 定义布局设置 45 'c$9[|x  
3.3 创建一个弧形波导 46 ONjc},_  
3.4 插入入射面 49 J/<`#XZB   
3.5 选择输出数据文件 53 BWPYHWW}E  
3.6 运行模拟 54 >A,WXzAK}S  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 E+1j3Q;  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 Lv^j l  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 ^p7(  
4.2 定义布局设置 61 Awh"SUOh0  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ?*s!&-KI  
4.4 插入输入面 62 GO)rpk9  
4.5 运行模拟 63 W"-nzdAJ5  
4.6 预览最大值 65 Mc}x]j`f  
4.7 绘制波导 69 #wjBMR%  
4.8 指定输出波导的路径 69 tJu<#hX  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 Y+jKP*ri  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 kTk?[BK  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 |fI%L9  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 Ksp;bfe  
5.1 定义波导材料 75 (
KQt%]  
5.2 定义布局设置 76 z>0"T2W y  
5.3 创建波导 76 Q]7Q  
5.4 修改输入平面 77 aBI]' D;  
5.5 指定波导的路径 78 ww,c)$  
5.6 运行模拟 79 l46F3C|  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 lhI;K
4#  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 jF;4 8g@^  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 K?tk&0  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 $"FdS,*qKl  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 j
FXU xf  
6.2 定义布局结构 89 UJH{vjIv  
6.3 绘制并定位波导 91 h[8y$.YsC  
6.4 生成布局脚本 95  j%}Jl  
6.5 插入和编辑输入面 97 LXfiSM{o  
6.6 运行模拟 98 % *G)*n  
6.7 修改布局脚本 100 I7~|!d6  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 +n,BD C;  
7 应用预定义扩散过程 104
F
q9[:  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 vvM)Rb,  
7.2 定义布局设置 106 0l=}v%D  
7.3 设计波导 107 A%PPG+IfA  
7.4 设置模拟参数 108 'MUrszOO.e  
7.5 运行模拟 110 0c5_L6_z  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 K(d!0S  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 ?W n(ciO  
7.8 添加一个新的轮廓 111 `aUp&8{  
7.9 创建上方的线性波导 112 cMl

%)j-  
8 各向异性BPM 115 jyGVbno
`  
8.1 定义材料 116 t4IJ%#22  
8.2 创建轮廓 117 x]ti3?w  
8.3 定义布局设置 118 6\3k0z  
8.4 创建线性波导 120 4cQ5E9  
8.5 设置模拟参数 121 QB[s8"S  
8.6 预览介电常数分量 122 upDQNG>d  
8.7 创建输入面 123 *jK))|%  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 >>$|,Q-.  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ~qS/90,  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 re!8nuBsA  
9.2 定义布局设置 130 x
5SQ+7  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 S |x)7NC  
9.4 编辑输入平面 132 pNlisS  
9.5 设置模拟参数 134 )!d1<p3  
9.6 运行模拟 135 doc  
10 电光调制器 138 AuTplO0_rE  
10.1 定义电解质材料 139 r(i)9RI+(  
10.2 定义电极材料 140 #'x?)AS  
10.3 定义轮廓 141 42CMRGv  
10.4 绘制波导 144 S7a6ntei  
10.5 绘制电极 147 2]9<%-=S  
10.6 静电模拟 149 1J"9r7\  
10.7 电光模拟 151 @S7=6RKa[  
11 折射率(RI)扫描 155 HzV+g/8>A  
11.1 定义材料和通道 155 #0u69  
11.2 定义布局设置 157 SSLshY~d  
11.3 绘制线性波导 160 wWw/1i:|'  
11.4 插入输入面 160 UWp8I)p!\O  
11.5 创建脚本 161 z,|%? 1  
11.6 运行模拟 163 vB5iG|b}  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ~5uNw*H  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 |V\.[F2Fe  
12.1 定义材料 165 MN
qyEc""  
12.2 创建参考轮廓 166 ZPsY0IzLo  
12.3 定义布局设置 166 !2|`aa  
12.4 用户自定义轮廓 167 uS#Cb+*F  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 !>y}Xq{bm3  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 )m8>w6"  
13.1 定义材料 173 E$tk1SVo  
13.2 创建钛扩散轮廓 173  hu(K!>{  
13.3 定义晶圆 174 M5kHD]b  
13.4 创建器件 175 $pfe2(8  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ^Cn]+0G#C8  
13.6 定义电极区域 178 GFdJFQio  
6r=)V$K<  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 j' KobyX<  
13.8 运行模拟 182 0a6@HwO  
13.9 创建脚本 184 ~|{)h^]@  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 q;../h]Ne  
14.1 理论背景 186 Qz)8eIO:  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 7Y|>xx=v  
14.3 生成脚本数据 190 [y[v]'  
14.4 导出散射数据 193 (l8r>V  
14.5 创建臂 194 [RFK-E  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 G\N"rG=  
14.7 加载两个臂的文件 200 _@pf1d$  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 $;i$k2n:  
14.9 连接元件 202 }t D!xI;  
14.10 运行模拟 203 Z*(!`,.bB  
14.11 创建图以查看结果 204 FP9<E93br  
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