[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 JlF$|y,gV,  
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随着时代的发展，人们对光网络带宽的需求越来越高，光通信网络也越来越复杂。各类光通信系统中，存在着许多的波导类元件，如分束器，耦合器，复用器，AWG等，这些元件在整个光通信系统中起着至关重要的作用。而此类光波导器件研发人员，可以使用OptiBPM来对相关的元器件进行模拟分析与设计，这可以大大降低时间成本和物料成本。 ;6?VkF  
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OptiBPM是基于光束传输算法（BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM）来模拟光通过任意波导介质（各向同性与各向异性）。并可使用合适的数值方法，如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI，来进行计算，计算过程中可以使用合适的边界条件，如TBC和PML边界条件，以完成整个波导结构的仿真和分析，获得任意位置处的电磁场分布。 hu G]kv3F:  
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通过OptiBPM，科研人员可以同时观察近场分布（包含幅度、相位等），检测辐射以及方向场（Guided Field）。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率，减小风险并降低整体研发产品成本。 -PI_*  
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本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。
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本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 v/Z!Wp1LV  
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《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 tw`{\kWG  
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目 录 \*C}[D  
1 入门指南 4 ^h:%%\2  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 jNIZ!/K  
1.2 OptiBPM简介 5 )i;o\UU  
1.3 光波导介绍 8 /kAu&}  
1.4 快速入门 8 3+%c*}KC~  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 #^>5,
M2  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 ,pgpu !  
2.2 定义布局设置 29 2f8Cs$Opb  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 8mCL3F  
2.4 插入input plane 35 ,DHiM-v  
2.5 运行模拟 39 pm*6&,  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 Mpm#a0f  
3 创建一个单弯曲器件 44 {!B^nCSL  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 .[Z<r>  
3.2 定义布局设置 45 6+MZ39x
C  
3.3 创建一个弧形波导 46 yH<^txNF  
3.4 插入入射面 49 BtyBZ8P;e  
3.5 选择输出数据文件 53 IXmtjRv5  
3.6 运行模拟 54 )_bR"!Z  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 >l\?K8jL9  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 xJvM l`2;  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 !;YmLJk;hN  
4.2 定义布局设置 61 * 7
ki$f!  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ]yxRaW9f  
4.4 插入输入面 62 f2sv$#'  
4.5 运行模拟 63 l>i<J1  
4.6 预览最大值 65 8h&Ed=gi  
4.7 绘制波导 69 _VeZlk7k  
4.8 指定输出波导的路径 69 .{-&3++WZ  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 l%aiG+z%6}  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 ^_5Nh^  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 .@Z-<P"  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ;xnJ+$//U  
5.1 定义波导材料 75 24T
Ql<H{  
5.2 定义布局设置 76 m17H#!`  
5.3 创建波导 76 A
'Q nL  
5.4 修改输入平面 77 m)A~1+M$)L  
5.5 指定波导的路径 78 CvwC| AW  
5.6 运行模拟 79 y%X{[F  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 B rGaCja  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82
VQr)VU=jb  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 t?1+Yw./em  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 L}bS"=B[&W  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 ,= ;d<O8  
6.2 定义布局结构 89 .[v4'ww^  
6.3 绘制并定位波导 91 D Hkmn  
6.4 生成布局脚本 95 hhTM-D1Ehs  
6.5 插入和编辑输入面 97 zCdQI  
6.6 运行模拟 98 ~aK@M4  
6.7 修改布局脚本 100 n
\Z&sc  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 cxhS*"Ph  
7 应用预定义扩散过程 104 v2>.+Eh#  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 Z:l.{3J$  
7.2 定义布局设置 106 RcUKe,  
7.3 设计波导 107 e}u#:ysj  
7.4 设置模拟参数 108 kI>Iq Q-h  
7.5 运行模拟 110 n
VqFCBB  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 aZ%
  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 C.r9)#G  
7.8 添加一个新的轮廓 111 Rc2|o.'y  
7.9 创建上方的线性波导 112 |OXufV?I  
8 各向异性BPM 115 RO-ABFEi(  
8.1 定义材料 116 0jY#,t?>  
8.2 创建轮廓 117 "o +" Jd  
8.3 定义布局设置 118 ;><9R@0  
8.4 创建线性波导 120 Zh?1+Sz&  
8.5 设置模拟参数 121 tBNkVh(c  
8.6 预览介电常数分量 122 :I(-@2?{  
8.7 创建输入面 123 DP=4<ES%+  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 #!wL0p  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 lW! U:  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 8~QEJW$  
9.2 定义布局设置 130 ?UAB}CjY  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 PTfy#  
9.4 编辑输入平面 132 ;dt&*]wA  
9.5 设置模拟参数 134 1LTl=tS#  
9.6 运行模拟 135 @\,WJmW  
10 电光调制器 138 q' };.tv  
10.1 定义电解质材料 139 mOj6 4}_`"  
10.2 定义电极材料 140 ='1J&w~7  
10.3 定义轮廓 141 Gld|w=qr  
10.4 绘制波导 144 =W1`FbR  
10.5 绘制电极 147 T<*i($ [  
10.6 静电模拟 149 VmLV:"P}^  
10.7 电光模拟 151 [TiOh'  
11 折射率(RI)扫描 155 k^3|A3A  
11.1 定义材料和通道 155 "^j& ^sA+  
11.2 定义布局设置 157 r2A(GUz  
11.3 绘制线性波导 160 3%Jg' Tr+  
11.4 插入输入面 160 5b9v
`6Kq  
11.5 创建脚本 161 i]{M G'tg  
11.6 运行模拟 163 jHPJk8@y  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 V\8vJ3.YV  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 IxwOzpr  
12.1 定义材料 165 K'[H`x^  
12.2 创建参考轮廓 166 (`}O!;/E}  
12.3 定义布局设置 166 )--v>*,V  
12.4 用户自定义轮廓 167 %C*oy$.  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 lc/q0  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 Km2ppGLNn  
13.1 定义材料 173 K8y/U(@|D  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 IS0RhtGy/  
13.3 定义晶圆 174 uX*H2"A  
13.4 创建器件 175 45l/)=@@B  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 1<_i7.{k  
13.6 定义电极区域 178 riqvv1Nce  
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13.7 定义输入平面和模拟参数 182 nA%H`/O{  
13.8 运行模拟 182 Ilvz@=  
13.9 创建脚本 184 0eY$K7 U  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 +OkR7bl  
14.1 理论背景 186 JF]HkH_u  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 bq3G3oAyG  
14.3 生成脚本数据 190 HVzG }r(J  
14.4 导出散射数据 193 CK1Xdyf_S  
14.5 创建臂 194 `INcZr"  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 1P&XG@  
14.7 加载两个臂的文件 200 {.2A+JT,  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 tE/s|v#O  
14.9 连接元件 202 }YHoWYR  
14.10 运行模拟 203 }?xu/C  
14.11 创建图以查看结果 204 zm rQ7(y  
有兴趣可以扫码加微联系 ot P7;l  
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