[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 rf:CB&u  
|-'.\)7:  
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。 xy.di
9  
t&^cYPRfY'  
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。 uV'w0`$y  
7K\H_YY8#  
通过OptiBPM，科研人员可以同时观察近场分布（包含幅度、相位等），检测辐射以及方向场（Guided Field）。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率，减小风险并降低整体研发产品成本。 =w/S{yC  
="Edt+a)t  
本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 @m99xF\e  
SB<09|2  
本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 G1`H H&  
(8?5REz  
《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 Pqc+pE  
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目 录 {k#RWDespy  
1 入门指南 4 9"RGf 1]  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 ?xgrr7  
1.2 OptiBPM简介 5 MGGc  
1.3 光波导介绍 8 61}hB>TT:  
1.4 快速入门 8 |x ~<Dc>0*  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 |n_es)A  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 "VfV;)]|w  
2.2 定义布局设置 29 J91O$szA  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 /j`vN  
2.4 插入input plane 35 }s7ibm'  
2.5 运行模拟 39 @N'0:0Nb_  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 ?7:?OX  
3 创建一个单弯曲器件 44 6'^Gh B  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 JL7"}^  
3.2 定义布局设置 45
^^{gn3xJ  
3.3 创建一个弧形波导 46 )U':NV2  
3.4 插入入射面 49 >dTJ  
3.5 选择输出数据文件 53 nLfITr|5  
3.6 运行模拟 54 xqAXfJ.  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 J% t[{  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 N+[ |"v  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 ?g5u#Q>!  
4.2 定义布局设置 61 t'F_1P^*
/  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 -1>$3-ur~  
4.4 插入输入面 62 F|seBBu  
4.5 运行模拟 63 5%5z@Ka  
4.6 预览最大值 65 @A-^~LoP.  
4.7 绘制波导 69 pOz
4>R  
4.8 指定输出波导的路径 69 YyZ>w2_MTi  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 Q6r!=yOEY  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 "V:24\vO  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 ]DaC??%w  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 tluyx  
5.1 定义波导材料 75 s=uWBh3J  
5.2 定义布局设置 76  xlH?J;$  
5.3 创建波导 76 I'NE>!=Q  
5.4 修改输入平面 77 _%`<V!RT\  
5.5 指定波导的路径 78 )= ,Lfj8x  
5.6 运行模拟 79 hjgxCSp  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 oiS>:de%tc  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 !/},k"p6  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84  EK:s#  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 qU1^ K  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 k$hNibpkt  
6.2 定义布局结构 89 $2M dxw5  
6.3 绘制并定位波导 91 y.LJ5K$&a  
6.4 生成布局脚本 95 ,
3zF_y(*Y  
6.5 插入和编辑输入面 97
}#rdMh  
6.6 运行模拟 98 l9 |x7GB  
6.7 修改布局脚本 100 $|2@of.  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 V`n;W6Q17  
7 应用预定义扩散过程 104 bwm?\l.A  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 PKx ewd  
7.2 定义布局设置 106 &d`z|Gx9  
7.3 设计波导 107 kUdl2["MZ  
7.4 设置模拟参数 108 B3P#p^  
7.5 运行模拟 110 ~[CtsCiQ  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 E/MNz}+  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 JVORz-uBs  
7.8 添加一个新的轮廓 111 %>cl0W3x  
7.9 创建上方的线性波导 112 =.]>,N`C  
8 各向异性BPM 115 ?`nF"u>  
8.1 定义材料 116 H8ws6}C  
8.2 创建轮廓 117 b83__i  
8.3 定义布局设置 118 _PPW9US{  
8.4 创建线性波导 120 jQKlJi2xu  
8.5 设置模拟参数 121 fDn|o"  
8.6 预览介电常数分量 122 +n ${6/  
8.7 创建输入面 123 -,;Iob56
!  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ~9:ILCfX  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 *hHy>(*  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 Kzs]+Cl  
9.2 定义布局设置 130 fC
2  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 aN.t) DG}J  
9.4 编辑输入平面 132 vFK&63  
9.5 设置模拟参数 134 uF!3a$4]  
9.6 运行模拟 135 hm%'k~  
10 电光调制器 138 r~sx]=/  
10.1 定义电解质材料 139 R?Dbv'lp>  
10.2 定义电极材料 140 PC| U]  
10.3 定义轮廓 141 5!55v  
10.4 绘制波导 144 %0PdN@I  
10.5 绘制电极 147 ::y+|V/  
10.6 静电模拟 149 *aXZONym  
10.7 电光模拟 151 n.{+\M6k  
11 折射率(RI)扫描 155 ? [?{X~uq  
11.1 定义材料和通道 155 gzK"'4`  
11.2 定义布局设置 157 VWlOMqL995  
11.3 绘制线性波导 160 UC,43 z  
11.4 插入输入面 160 H?M#7K~[  
11.5 创建脚本 161 TU&t 1_6  
11.6 运行模拟 163 1@nGD<,.  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ~HwY?[}!m  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 8?GS:+  
12.1 定义材料 165 uv++Kj!  
12.2 创建参考轮廓 166 .EC/[fM  
12.3 定义布局设置 166 yqF$J"=|  
12.4 用户自定义轮廓 167 6?/$K{AI  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 y(K?mtQ   
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 OE!:`Bo3T  
13.1 定义材料 173 L%8>deE>;D  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 OQ$77]XtvL  
13.3 定义晶圆 174 !af35WF  
13.4 创建器件 175 <}RU37,W  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ()}B]?  
13.6 定义电极区域 178 8cm,G  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 t6;Ln().Hw  
13.8 运行模拟 182 /3*75  
13.9 创建脚本 184 Mj&f7IUO  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 71+J{XOC  
14.1 理论背景 186 R|T_9/#)  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 %C= {\]-2~  
14.3 生成脚本数据 190 jfyV9)  
14.4 导出散射数据 193 td@
F%*  
14.5 创建臂 194 ,.`";='o  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 (Al.hEs'  
14.7 加载两个臂的文件 200 <^&NA<2  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 DT #1
*&-  
14.9 连接元件 202 }Po&6^  
14.10 运行模拟 203 q P@4KH}e  
14.11 创建图以查看结果 204 NIDK:qdR  
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