[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 xoQ;fVNp  
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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。 c1>:|D7w  
*41 2)zEy  
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。 )h>H}wDs  
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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。 5k]xi)%  
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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。 S`?L\R.:  
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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。 :3h'Hr  
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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 7sglqf>  
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目 录 48p< ~#<W\  
1 入门指南 4 'qt+.vd  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 Qi?xx')  
1.2 OptiBPM简介 5 $ytlj1.  
1.3 光波导介绍 8 ?K>=>bS^h  
1.4 快速入门 8 ,2*x4Gycb  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 2z+-vT%  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 AhauNS^"{R  
2.2 定义布局设置 29  FKpyD  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 *v6 j7<H  
2.4 插入input plane 35 vf-cx\y7  
2.5 运行模拟 39 c!20((2|I  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 CgxGvM4  
3 创建一个单弯曲器件 44 )(`HEl>-9c  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 Hs>|-iDs(  
3.2 定义布局设置 45 DwBKqhu  
3.3 创建一个弧形波导 46 R.rxpJ+kU  
3.4 插入入射面 49 @b2JR^  
3.5 选择输出数据文件 53 8*\PWl  
3.6 运行模拟 54 %`b %TH^  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 ;c;5O@R}3  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 l2[{T^  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 n)6mfoe  
4.2 定义布局设置 61 trAIh}Dj  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 5uxB)Dx)  
4.4 插入输入面 62 L,PD4H"8  
4.5 运行模拟 63 $EUlh^  
4.6 预览最大值 65 pjaDtNb  
4.7 绘制波导 69 B33H,e)  
4.8 指定输出波导的路径 69 sPoH12?AL  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 KB6'sj  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 ZL{\M|@jz  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 OEwKT7CX  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 hnD=DLW $  
5.1 定义波导材料 75 >|!s7.H/J/  
5.2 定义布局设置 76 )xP
fz  
5.3 创建波导 76 WK)2/$7
@  
5.4 修改输入平面 77 6B .x=  
5.5 指定波导的路径 78 B+Ox#[<75  
5.6 运行模拟 79 fBZAO  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 a3?D@@Qnw  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 DuV@^qSbG.  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 `:&jbd4H  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 +PfXc?VU  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 lf?dTPrD  
6.2 定义布局结构 89 "PhP1;A9,  
6.3 绘制并定位波导 91 @GrQ/F7  
6.4 生成布局脚本 95 8n`O{8:fi  
6.5 插入和编辑输入面 97 O>)Fl42IeD  
6.6 运行模拟 98 1NI%J B  
6.7 修改布局脚本 100 GR ^d/  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 jXCSD@?]K  
7 应用预定义扩散过程 104 BGO!c
[-  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 f:_mrzz  
7.2 定义布局设置 106 CQGq}.Jt!  
7.3 设计波导 107 [8OQ5}do/  
7.4 设置模拟参数 108 `eXTVi|0"~  
7.5 运行模拟 110 t7].33%\  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 5:W5@e{  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 ugT;NB  
7.8 添加一个新的轮廓 111 zv>3Tc0R  
7.9 创建上方的线性波导 112 )CAEqP  
8 各向异性BPM 115 dd&n>A3O=  
8.1 定义材料 116 7>sNjOt@M  
8.2 创建轮廓 117 Rx,Qw> #  
8.3 定义布局设置 118 E!_mXjlPc  
8.4 创建线性波导 120 Y(D&JKx  
8.5 设置模拟参数 121 tITx+i  
8.6 预览介电常数分量 122 5UU1HC;C  
8.7 创建输入面 123 rz'A#-?'oG  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 YrRD3P.P  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 XoZPz  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 k.MAX8  
9.2 定义布局设置 130 +?I1Og  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 F!yr};@^p  
9.4 编辑输入平面 132 hnf7Q l}  
9.5 设置模拟参数 134 njoU0f1`  
9.6 运行模拟 135 d \[cFe1d  
10 电光调制器 138 HC[)):S*  
10.1 定义电解质材料 139 M!Hn`_E  
10.2 定义电极材料 140 RD1N@sHDKc  
10.3 定义轮廓 141 qC;1ND  
10.4 绘制波导 144 Jx
lU=7cF  
10.5 绘制电极 147 wE*jN~  
10.6 静电模拟 149 14LOeo5
O  
10.7 电光模拟 151 FR%u1fi  
11 折射率(RI)扫描 155 3\~ RWoB0u  
11.1 定义材料和通道 155 h0v4!`PQ-  
11.2 定义布局设置 157 FdZG%N>Z  
11.3 绘制线性波导 160 E/[
<} ./  
11.4 插入输入面 160 /-_<RQ  
11.5 创建脚本 161 RXZ}aX[h  
11.6 运行模拟 163 7 g2@RKo  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 F9Y/Z5 Ea  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 PX%Y$`  
12.1 定义材料 165 b7nER]R  
12.2 创建参考轮廓 166 }%m:^*@$9  
12.3 定义布局设置 166 COC6H'F  
12.4 用户自定义轮廓 167 e.<y-b
?  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 `tZ-8f  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 W\W|v?r  
13.1 定义材料 173 O5;$cP:  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 =5PNH2  
13.3 定义晶圆 174 &1k2J   
13.4 创建器件 175 a`:ag~op@&  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 >AsrPU[  
13.6 定义电极区域 178 vXA+4 ?ZG  
,*Vt53@E  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 pMfP3G7V  
13.8 运行模拟 182 EP;TfWc}1  
13.9 创建脚本 184 9iWs'M  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 G"
~%[k  
14.1 理论背景 186 5m e|dvk  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 :vqfWK6mv  
14.3 生成脚本数据 190 fNkN  
14.4 导出散射数据 193 /%'>?8/  
14.5 创建臂 194 k8~/lE.Wy  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 'aFjyY?%  
14.7 加载两个臂的文件 200 'W>Zr}:  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 HRPNZ!B  
14.9 连接元件 202 fT&>L  
14.10 运行模拟 203 ELlTR/NW  
14.11 创建图以查看结果 204 XKTX~:  
有兴趣可以扫码加微联系 Ul41RNy)  
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