[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 YLb$/6gj6  
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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。 )< p ~  
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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。 sV]I]DR  
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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。 pz

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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。 A(+%DZ  
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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。 cT nC  
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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 #cqI0ny?G  
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目 录 T_fM\jdI  
1 入门指南 4 No*[@D]g  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 dEZlJo@J  
1.2 OptiBPM简介 5 ;KT5qiqYH  
1.3 光波导介绍 8 `pqTiV  
1.4 快速入门 8 #g<6ISuf  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 ]#vi/6\J  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 &mm!UJ  
2.2 定义布局设置 29 U|x#'jGo'  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 I5ZM U  
2.4 插入input plane 35 [OR"9W&  
2.5 运行模拟 39 ;*WG9Y(W  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 \t)`Cp6,[b  
3 创建一个单弯曲器件 44 i ;^Ya  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 5t-,5  
3.2 定义布局设置 45 `yO'-(@"gY  
3.3 创建一个弧形波导 46 ]88qjKL  
3.4 插入入射面 49 >~_)2_j  
3.5 选择输出数据文件 53 w@LLxL>Y  
3.6 运行模拟 54 "C
s36k  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 I:("f+ H  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 <(i5hmuVd  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 q}W})  
4.2 定义布局设置 61 'UM *7  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 c:""&>Z  
4.4 插入输入面 62 BAtjYPX'w  
4.5 运行模拟 63 <LN
7+7}  
4.6 预览最大值 65 6"R'z#{OF  
4.7 绘制波导 69 5G
GO:
  
4.8 指定输出波导的路径 69 YL
uf2ja}X  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 9*r^1PRc  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 lSc=c-iOv  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 {(I":rt#  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 rR 86D  
5.1 定义波导材料 75 #/{3qPN?@  
5.2 定义布局设置 76 -!}3bl*(7  
5.3 创建波导 76 <. *bJ  
5.4 修改输入平面 77 h J0U-m  
5.5 指定波导的路径 78 KC)}Mzt6_  
5.6 运行模拟 79 6@eF|GoP  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 E;[Uhh|78!  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 pTXF^:8  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 AQmHa2P  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 216$,4i  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 O8SE)R~  
6.2 定义布局结构 89 {`,)<R>}  
6.3 绘制并定位波导 91 X-#&]^d  
6.4 生成布局脚本 95 ESYF4-d+  
6.5 插入和编辑输入面 97 >Fs/Wet  
6.6 运行模拟 98 *ifz@8C }  
6.7 修改布局脚本 100 Dp!91NgB p  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 5~j#Z (}u  
7 应用预定义扩散过程 104 e.~11bx  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 T^(> 8/O  
7.2 定义布局设置 106 .ws86stFSb  
7.3 设计波导 107 *l=(?Pe<  
7.4 设置模拟参数 108 EC 1|$Co  
7.5 运行模拟 110 aYDo0?kF'  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 hidQOh  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 : ^("L,AF  
7.8 添加一个新的轮廓 111 Id&e'  
7.9 创建上方的线性波导 112 P=_fYA3  
8 各向异性BPM 115 i;-M8Q^  
8.1 定义材料 116 ;j7G$s9  
8.2 创建轮廓 117 :mW< E  
8.3 定义布局设置 118 m(*rMO>_  
8.4 创建线性波导 120 q=Vh"]0g  
8.5 设置模拟参数 121 CS~_>bn  
8.6 预览介电常数分量 122 Od)y4nr3~  
8.7 创建输入面 123 E2d'P  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 x~vNUyEN)  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 (zsv!U  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 
7eAV2.  
9.2 定义布局设置 130 y.c6r> }  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 "RN] @p#m  
9.4 编辑输入平面 132 m|F1_Ggz  
9.5 设置模拟参数 134 8-B7_GoJ+B  
9.6 运行模拟 135 3%5a&b  
10 电光调制器 138 X6r0+D5AvB  
10.1 定义电解质材料 139 6(rN(C
  
10.2 定义电极材料 140 "ayV8{m^3  
10.3 定义轮廓 141 N+@ Ff3M  
10.4 绘制波导 144 t>/x-{bH\  
10.5 绘制电极 147 b
rs`R#e \  
10.6 静电模拟 149 b5LToy:  
10.7 电光模拟 151 7J!s"|VS  
11 折射率(RI)扫描 155 KE@+I.x  
11.1 定义材料和通道 155 ^9:`D@Z+  
11.2 定义布局设置 157 L*tfYonq  
11.3 绘制线性波导 160 `SsoRPW&$  
11.4 插入输入面 160
rpK&OR/  
11.5 创建脚本 161 ; Byt'S  
11.6 运行模拟 163 tP7<WGHd/  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 Z$JJ0X  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 #Uu,yHMv:;  
12.1 定义材料 165 L_RVHvA=M/  
12.2 创建参考轮廓 166 "`V@?+3  
12.3 定义布局设置 166 {0Y6jk>I  
12.4 用户自定义轮廓 167 vxj:Y'}  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 }!oEjcX'  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 G<n75!  
13.1 定义材料 173 ]}XDDPbZ}  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 >kK@tJn  
13.3 定义晶圆 174 /*T^7Y&  
13.4 创建器件 175 {pIh/0  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 8qg%>ZU4d  
13.6 定义电极区域 178 (.cA'f?h  
%m\:AK[}  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 t{jY@JT|  
13.8 运行模拟 182 :LY.C<8  
13.9 创建脚本 184 m0TVi]v  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 !6%?VJB|b  
14.1 理论背景 186 QQ.?A(U7  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 p%>sc  
14.3 生成脚本数据 190 FL^ _)`  
14.4 导出散射数据 193 KtL?,zi  
14.5 创建臂 194 ;+E]F8G9r  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 t.28IHJ  
14.7 加载两个臂的文件 200 /)sP,
2/  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 *v+l,z4n  
14.9 连接元件 202 gHBvQ1g  
14.10 运行模拟 203 vS>'LX  
14.11 创建图以查看结果 204 cZNcplt8  
有兴趣可以扫码加微联系 cQj`W *  
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