[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 ic3qb<2  
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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。
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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。 D.HAp+lx  
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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。 <cl$?].RE!  
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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。 I\[*vgjm3G  
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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。 '8}\! i&  
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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 QZDGk4GG  
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目 录 /WM : Bj  
1 入门指南 4 H\O|Y@uVr  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 wPV`j:?'  
1.2 OptiBPM简介 5 (OJ}|*\e  
1.3 光波导介绍 8 AKS(WNGEp  
1.4 快速入门 8 2[WQq)\  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 6/GhQ/T%D  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 8x+K4B"oe  
2.2 定义布局设置 29 (Q\w4?ci  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 eqLETo@} *  
2.4 插入input plane 35 cW MZw|t  
2.5 运行模拟 39 a5&wS@) ;  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 SBYRN##n_  
3 创建一个单弯曲器件 44 [7$<sN<'  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 z9VQsC'K  
3.2 定义布局设置 45 YpuA,r;"  
3.3 创建一个弧形波导 46 H-I*;  
3.4 插入入射面 49 ?Ww',e  
3.5 选择输出数据文件 53 )hn,rmn (P  
3.6 运行模拟 54 c>]_,Br~  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 Tvk=NJ  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 hzPp
w.  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 FCI38?`%  
4.2 定义布局设置 61 Ad]r )d{  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 #'"h+[XY  
4.4 插入输入面 62 BURiLEYZl  
4.5 运行模拟 63 o]jo R3  
4.6 预览最大值 65 A@`C<O ^  
4.7 绘制波导 69 4I,HvP  
4.8 指定输出波导的路径 69 Q>X ;7nt0  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 
_msDf2e9  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 (spX3n%p  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 5|AZ/!rb  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 J,IOp-  
5.1 定义波导材料 75 4}8Xoywi1  
5.2 定义布局设置 76 I]T-}pG  
5.3 创建波导 76 "i#!  
5.4 修改输入平面 77 !WbQ`]uN/#  
5.5 指定波导的路径 78 YP#OI6u  
5.6 运行模拟 79 pKp#4Js  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 F*Qw%  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 o2%"Luf<  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 |z5olu$gVc  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 <01MXT-  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 :Z&ipd!yY  
6.2 定义布局结构 89 c5U1N&k5&  
6.3 绘制并定位波导 91 '"I"D9;9  
6.4 生成布局脚本 95 B{
zIW'Ld  
6.5 插入和编辑输入面 97 Q>||HtF$A  
6.6 运行模拟 98 c-gaK\u}j}  
6.7 修改布局脚本 100 )TXn7{M:  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 #Xsby  
7 应用预定义扩散过程 104 G|H\(3hHLZ  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 k 9s3@S  
7.2 定义布局设置 106 K)^.96{/@  
7.3 设计波导 107 \QHM7C T  
7.4 设置模拟参数 108 6g$+))g  
7.5 运行模拟 110 }~\J7R'  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 0
E++  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 kV-a'"W5  
7.8 添加一个新的轮廓 111 k ^+h>B-;  
7.9 创建上方的线性波导 112 d'DS7F(c{  
8 各向异性BPM 115 nar=\cs~g  
8.1 定义材料 116 =niU6Q}  
8.2 创建轮廓 117 E4 JS   
8.3 定义布局设置 118 ;m;wSp  
8.4 创建线性波导 120 t6LTGWs/_o  
8.5 设置模拟参数 121 RCoz;|c`P  
8.6 预览介电常数分量 122 Z^#7&Pv0  
8.7 创建输入面 123 WukCE  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 l1YyZ^Z  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 y<B "  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 $z` jR*  
9.2 定义布局设置 130 6s>PZh  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 UIzk-.<  
9.4 编辑输入平面 132 5%+T~ E*  
9.5 设置模拟参数 134 R(x%<I  
9.6 运行模拟 135 r\L:JTZ$  
10 电光调制器 138 f61
~%@fE  
10.1 定义电解质材料 139 6I 2`m(5  
10.2 定义电极材料 140 DfqXw^BKD  
10.3 定义轮廓 141 -BNW\]}  
10.4 绘制波导 144 g[!sGa&  
10.5 绘制电极 147 Xa%Z0%{  
10.6 静电模拟 149 R'&^)_  
10.7 电光模拟 151 i"U3wt|A  
11 折射率(RI)扫描 155 r`6XF  
11.1 定义材料和通道 155 '0?5K0 2(  
11.2 定义布局设置 157 W5sVQ`S-  
11.3 绘制线性波导 160 o$2fML  
11.4 插入输入面 160 69rVW~Z  
11.5 创建脚本 161 c-`&e-~XKL  
11.6 运行模拟 163 3",6 E(  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 vE{QN<6T  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 Y$Fbi2A4  
12.1 定义材料 165 ijC;"j/(  
12.2 创建参考轮廓 166 6V!yfps)  
12.3 定义布局设置 166 T,jxIFrF  
12.4 用户自定义轮廓 167 bQ_i&t\yzB  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 *:)#'cenI  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 XIf,#9  
13.1 定义材料 173 8+`cv"  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 vR#A7y @!  
13.3 定义晶圆 174 ^oaG.)3  
13.4 创建器件 175 Z=n& fsE  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 '(I"54W  
13.6 定义电极区域 178 "xYMv"X  
)V~<8/)  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 'g( R4deCX  
13.8 运行模拟 182 dqPJ 2j $\  
13.9 创建脚本 184 us$~6  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 -%"MAIJnX  
14.1 理论背景 186 8={(Vf6  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 k|a{|2p  
14.3 生成脚本数据 190 l{Xsh;%=  
14.4 导出散射数据 193 (r:WG!I,  
14.5 创建臂 194 , lT8gQ|u  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 "RZ)pav?  
14.7 加载两个臂的文件 200 l&
5| =  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 z_r W1?|  
14.9 连接元件 202 2VMau.eQ  
14.10 运行模拟 203 Zb8i
[1P  
14.11 创建图以查看结果 204 21G]d  
有兴趣可以扫码加微联系 M[HPHNsA&  
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