[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。 MIn6p  
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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。 fPj*qi  
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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。 kzb%=
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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。 }23#z  
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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。 ^]_5oFRIj  
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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 Bm\OH#  
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目 录 |nu)=Ag  
1 入门指南 4 t#eTn";  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 WNa#X]*E)  
1.2 OptiBPM简介 5 H+O^el  
1.3 光波导介绍 8 {<k}U;uiO  
1.4 快速入门 8 jWX^h^
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2 创建一个简单的MMI耦合器 28 G#f(oGn :  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 M6MtE_E  
2.2 定义布局设置 29 7Gs0DwV  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 o<f#Zi  
2.4 插入input plane 35 h{BO\^6x  
2.5 运行模拟 39 @:M?Re`L  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 .o"FT~}z  
3 创建一个单弯曲器件 44 1^HUu"Kt  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 Qk_Mx"  
3.2 定义布局设置 45 J_tI]?jrU  
3.3 创建一个弧形波导 46 Rc.8j,]  
3.4 插入入射面 49 giNyD4uO  
3.5 选择输出数据文件 53 &l| :1  
3.6 运行模拟 54 !J%m7A  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 bpv?$j-j  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 NW*qw q  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 sO;]l"{<  
4.2 定义布局设置 61 $At,D.mGkb  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 1(ud(8?|  
4.4 插入输入面 62 6Y-sc*5  
4.5 运行模拟 63 #2U4}#Mi  
4.6 预览最大值 65 \~{b;$N}  
4.7 绘制波导 69 y~jYGN  
4.8 指定输出波导的路径 69 s(3iGuT  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 xn`<g|"#  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 : ~R:[T2P  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 A>OGU ^  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 HbUadPr  
5.1 定义波导材料 75 S$egsK"~  
5.2 定义布局设置 76 j}devpO  
5.3 创建波导 76 wsg u# as|  
5.4 修改输入平面 77 A[mm_+D>  
5.5 指定波导的路径 78 ?\J.Tv$$$  
5.6 运行模拟 79 Ac@zTK6>  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 |vLlEN/S  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 `;OEdeAM  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 RE?j)$y?`  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 4-dV%DgC  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 Hswgv$n  
6.2 定义布局结构 89 d mj T$a|  
6.3 绘制并定位波导 91 1X4
5~  
6.4 生成布局脚本 95 cYafQyU  
6.5 插入和编辑输入面 97 ~5xs$ub  
6.6 运行模拟 98 4CdST3  
6.7 修改布局脚本 100 wz
ka4J{  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 `=B0NC.3  
7 应用预定义扩散过程 104 }s7ibm'  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 zs_^m1t1s  
7.2 定义布局设置 106 ~LKX2Q:S  
7.3 设计波导 107 CaV>\E)  
7.4 设置模拟参数 108 w&E*{{ot
J  
7.5 运行模拟 110 @jp}WwC/  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 Wz^M*=,  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 a!!>}e>Cj*  
7.8 添加一个新的轮廓 111 ]PI
|Xl  
7.9 创建上方的线性波导 112 w'-J24>=  
8 各向异性BPM 115 |k-IY]6  
8.1 定义材料 116 FlPPz  
8.2 创建轮廓 117 oF(<}0Z  
8.3 定义布局设置 118 = Nd&My  
8.4 创建线性波导 120 ZvS|a~jO  
8.5 设置模拟参数 121 .-(s`2  
8.6 预览介电常数分量 122 s7~[7  
8.7 创建输入面 123 Q5N;MpJ-  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 f/VrenZ_  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 PilV5Gg  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 9u->.O: p  
9.2 定义布局设置 130 =?, dX  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 )ZI9n7  
9.4 编辑输入平面 132 xg>AW Q  
9.5 设置模拟参数 134 ZMVQo-=  
9.6 运行模拟 135 \>>^eZ  
10 电光调制器 138 %](H?'H  
10.1 定义电解质材料 139 8O)!{gB  
10.2 定义电极材料 140 *Y@)t* -a  
10.3 定义轮廓 141 )/:&i<Q:  
10.4 绘制波导 144 nOd
'$q  
10.5 绘制电极 147 vX'@we7Q{  
10.6 静电模拟 149 bLHj<AX#>|  
10.7 电光模拟 151 ppBIl6  
11 折射率(RI)扫描 155 :cmQ w  
11.1 定义材料和通道 155 d/Z258  
11.2 定义布局设置 157 2[*r9%W  
11.3 绘制线性波导 160 #xopJaY  
11.4 插入输入面 160 V@(7K0  
11.5 创建脚本 161 #]@<YKoV{  
11.6 运行模拟 163 l^F%fIRp)  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 @"`{gdB$  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 dX58nJ4u  
12.1 定义材料 165 l{{wrU`  
12.2 创建参考轮廓 166 *$KUnd
-T  
12.3 定义布局设置 166 YJ&K0%R  
12.4 用户自定义轮廓 167 /cy'% .!  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 L-LN+6r(#  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 B~0L'8WzW  
13.1 定义材料 173 iE|qU_2Y  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 eqyZ|6  
13.3 定义晶圆 174 WB=pRC@  
13.4 创建器件 175 G2nL#l~@)  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 qXGAlCq@  
13.6 定义电极区域 178 9 pGND]tIi  
+!I7(gL  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 @R|Gz/  
13.8 运行模拟 182 Y{ho[%  
13.9 创建脚本 184 CZ/bO#~  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 Y]5\%JR  
14.1 理论背景 186 btfjmR<Tp  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 JYbE(&l%de  
14.3 生成脚本数据 190 k+"+s bsW'  
14.4 导出散射数据 193 Qe!Q $  
14.5 创建臂 194 "rjqDpH  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 &?@gUk74"  
14.7 加载两个臂的文件 200 q>~\w1%}a\  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201
*|f&a  
14.9 连接元件 202 $>3/6(bW  
14.10 运行模拟 203 +7jr]kP9  
14.11 创建图以查看结果 204 2o`a^'Iw  
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