[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 _7LZ\V+MLW  
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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。 >C|i^4ppI  
%"0g}tK6  
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。 =icynW^Fr  
e):rr*  
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。 H_CX5=Nq^  
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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。 g
/ict2!  
$h( B2  
本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 T1Q c?5K^  
M@/Hd0$  
《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 dNL<O  
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d]*a:>58  
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目 录 XeT{y]lkd  
1 入门指南 4 Z/S7ei@56  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 \%FEQa0u  
1.2 OptiBPM简介 5 voHFU#Z$  
1.3 光波导介绍 8 jo_wBJKE  
1.4 快速入门 8 _s_%}8
o  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 g}B|ZRz+{  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 DJmT]Q]o)  
2.2 定义布局设置 29
`bdCom  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 Tl9;KE|  
2.4 插入input plane 35 ^<}eONa  
2.5 运行模拟 39 ,'m<YTF  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 u`]J]gE  
3 创建一个单弯曲器件 44 VkNg Vjg  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 A
Ge\PCn-  
3.2 定义布局设置 45 0;kp`hB  
3.3 创建一个弧形波导 46 H^c8r^#
 
3.4 插入入射面 49 jd]YKaI  
3.5 选择输出数据文件 53 Z7X_U`Q  
3.6 运行模拟 54 [JY1|N  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 ; SS/bS|  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 GuV.7&!x  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 x
@ZxV*T^  
4.2 定义布局设置 61 i@C1}o-/  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61  J(  
4.4 插入输入面 62 ugwZAC  
4.5 运行模拟 63  6tPgFa#N  
4.6 预览最大值 65 B3lP#ckh  
4.7 绘制波导 69 Sl8A=Ez  
4.8 指定输出波导的路径 69 _^2rRz  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 !`rR;5&sT  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 a&Stdh  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 DO#!ce  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 l1&NU'WW  
5.1 定义波导材料 75 R*l#[D5A  
5.2 定义布局设置 76 J m
5).  
5.3 创建波导 76 NEpom
E(>x  
5.4 修改输入平面 77 ya<nD'%9  
5.5 指定波导的路径 78 %V+hm5Q  
5.6 运行模拟 79 pE<@  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 vC
f{k  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 CBqeO@M  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 atW=xn  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 V6:S<A  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 Y-Zw'  
6.2 定义布局结构 89 6z6\-45  
6.3 绘制并定位波导 91 5@YrtZI  
6.4 生成布局脚本 95 6`tc]a"#Zb  
6.5 插入和编辑输入面 97 X#bK.WN$  
6.6 运行模拟 98 8gQg#^,(t  
6.7 修改布局脚本 100 7wivu*0  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 ^ucmScl  
7 应用预定义扩散过程 104 J
H4hy9i  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 )Oxsasn)M  
7.2 定义布局设置 106 =i4%KF9x  
7.3 设计波导 107 ,eI2#6w|C  
7.4 设置模拟参数 108 cN#c25S>  
7.5 运行模拟 110 j
vI!BZ  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 C#^V<:9  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 \F$Vm'f_  
7.8 添加一个新的轮廓 111 &tNnW  
7.9 创建上方的线性波导 112 lo1<t<w`  
8 各向异性BPM 115
xppl6v(  
8.1 定义材料 116 5Iql%~_x  
8.2 创建轮廓 117 A5UZUU^  
8.3 定义布局设置 118 K@JGGgrE`!  
8.4 创建线性波导 120 ma +iIt;  
8.5 设置模拟参数 121 Ix-bJE6+I,  
8.6 预览介电常数分量 122 ?5N7,|K)  
8.7 创建输入面 123 N)kZ2|oD  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 TpB4VNi/<  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 :>:F6Db"U  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 St1Ny,$yU  
9.2 定义布局设置 130 Qj1qx;S  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 p;y\%i_  
9.4 编辑输入平面 132 CAbeb+
O  
9.5 设置模拟参数 134 }f l4^F  
9.6 运行模拟 135 LpQ=Y]{j  
10 电光调制器 138 n A<#A  
10.1 定义电解质材料 139 ii3{HJ*C  
10.2 定义电极材料 140 0^0Q0A  
10.3 定义轮廓 141 8_d>=*(  
10.4 绘制波导 144 lYF~CNvE  
10.5 绘制电极 147 'lsG?  
10.6 静电模拟 149 ^69ZX61vt  
10.7 电光模拟 151 Y"n$d0%  
11 折射率(RI)扫描 155 LLMom.  
11.1 定义材料和通道 155 T{US
zMj  
11.2 定义布局设置 157 \y
7kb  
11.3 绘制线性波导 160  dcd9AW=  
11.4 插入输入面 160 !_No\O  
11.5 创建脚本 161 "f Ni3<x]  
11.6 运行模拟 163 I+!?~]AUuq  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 &OMe'P  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 $:RP tG  
12.1 定义材料 165 i$z).S?1  
12.2 创建参考轮廓 166 (}4]U=/nV  
12.3 定义布局设置 166 Wx`|u  
12.4 用户自定义轮廓 167 Ft[)m#Dj`  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 \#hp,XV>  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 zrazbHI  
13.1 定义材料 173 ru#CywK{{;  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 4Odf6v,*@  
13.3 定义晶圆 174 x1O]@Z{d\  
13.4 创建器件 175 Zv"qA  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177
xoYaL  
13.6 定义电极区域 178 o6v'`p'  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 < %t$0'  
13.8 运行模拟 182 NbyXi3@v  
13.9 创建脚本 184 Lj,!025  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 s?,\aSsU@  
14.1 理论背景 186 x\R%hGt  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 o
l7^T  
14.3 生成脚本数据 190 |EjMpRNE  
14.4 导出散射数据 193 sT<XZLu  
14.5 创建臂 194 B.oD9<9  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 gz~)v\5D/  
14.7 加载两个臂的文件 200 ,K-?M5(n9  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 1UwpLd
  
14.9 连接元件 202 iiWm>yy  
14.10 运行模拟 203 }u `~lw(Z  
14.11 创建图以查看结果 204 Z{ AF8r  
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