[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 t[ubn+  
{P*pkc  
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。 >zw.GwN|  
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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。 mw_~*Nc'9  
{@eJtF+2  
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。 rSZd!OQ  
Q\^O64geD  
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。 OVm\  
4" Cb/y3  
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。 2)G %)'  
cc,^6[OH@  
《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 @G8lr  
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目 录 ?{/4b:ua  
1 入门指南 4 u?4:H=;>  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 A0o-:n Fu  
1.2 OptiBPM简介 5 GC>e26\:  
1.3 光波导介绍 8 s8ywKTR-  
1.4 快速入门 8 -K q5i  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 k_sg ?(-!o  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 xDG2ws=@D  
2.2 定义布局设置 29 @LS@cCC,a  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 tQ
8.f  
2.4 插入input plane 35 v'U{/ ,x  
2.5 运行模拟 39 fa++MNf}3  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 gYNjzew'  
3 创建一个单弯曲器件 44 >[9J?H  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 o^^rJk  
3.2 定义布局设置 45 G~Hzec{#tg  
3.3 创建一个弧形波导 46 "]"|"0#i  
3.4 插入入射面 49 tasIDoo+!J  
3.5 选择输出数据文件 53 ,24p%KJ*X  
3.6 运行模拟 54 ix([mQg  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 Hc>m;[M)l  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 H| 8Qp*  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 Z1 Bp+a3  
4.2 定义布局设置 61 b6Wqr/  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ;*
Ivn@L  
4.4 插入输入面 62 {l>yi  
4.5 运行模拟 63 Of"  
4.6 预览最大值 65 -&3hEv5  
4.7 绘制波导 69 8.XoVW#  
4.8 指定输出波导的路径 69 `}(b2Hc>  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 e8pG"`wM8  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 `V`lo,"\  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 AfX}y+Ah  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 Bk*F_>X"  
5.1 定义波导材料 75 L\@I*QP  
5.2 定义布局设置 76 n;@bLJ$W  
5.3 创建波导 76 W8ouO+wK  
5.4 修改输入平面 77 :pGaFWkvO  
5.5 指定波导的路径 78 o=50>$5jlS  
5.6 运行模拟 79 vr6MU<  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 H,DM1Z9rz  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 E~]R2!9  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 pi Z[Y 5OE  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 w2 a
1mU/  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 Y0x%sz5  
6.2 定义布局结构 89 vRs,zL$W  
6.3 绘制并定位波导 91 8n'B6hi  
6.4 生成布局脚本 95 E^vJ@O  
6.5 插入和编辑输入面 97 .}OR  
6.6 运行模拟 98 r[4tPk  
6.7 修改布局脚本 100 ` :o4'CG  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 8,C*4y~  
7 应用预定义扩散过程 104 T)H{  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 %p2Sh)@M  
7.2 定义布局设置 106 4)A#2  
7.3 设计波导 107 RxI(:i?  
7.4 设置模拟参数 108 W3MU1gl6k{  
7.5 运行模拟 110 bgK'{_o-  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 l)Crc-:}4j  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 thifRd$4  
7.8 添加一个新的轮廓 111 4lKq{X5<  
7.9 创建上方的线性波导 112 [n \2
  
8 各向异性BPM 115 m 8aITd8  
8.1 定义材料 116 :9QZPsL  
8.2 创建轮廓 117 1Cgso`  
8.3 定义布局设置 118 Urr@a/7  
8.4 创建线性波导 120 "nw;NIp!  
8.5 设置模拟参数 121 OmIg<v0\;  
8.6 预览介电常数分量 122 ll`>FcQ  
8.7 创建输入面 123 TU:7Df  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 P:k>aHnW  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 C|}iCB  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 '}B+r@YCN  
9.2 定义布局设置 130 Gn ~6X-l  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 @ycDCB(D}  
9.4 编辑输入平面 132 xKuRh}^K  
9.5 设置模拟参数 134 @zU6t|mhz  
9.6 运行模拟 135 6W]9$n\"?  
10 电光调制器 138 ?0v-qj+  
10.1 定义电解质材料 139 =a@j=  
10.2 定义电极材料 140 DAcQz4T`  
10.3 定义轮廓 141 :h\Q;?  
10.4 绘制波导 144 gW)3e1a  
10.5 绘制电极 147 * +"9%&?  
10.6 静电模拟 149 /OLFcxEWh  
10.7 电光模拟 151 lku[dQdk  
11 折射率(RI)扫描 155 |=`~-i2W  
11.1 定义材料和通道 155 VUPXO  
11.2 定义布局设置 157 p i %<Sy  
11.3 绘制线性波导 160 G6/p1xy>o:  
11.4 插入输入面 160 dQV;3^iUY  
11.5 创建脚本 161 [|(N_[E|6  
11.6 运行模拟 163 pWK(z[D  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 x[h^
[oF0  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 *K|W /'_&  
12.1 定义材料 165 eg(6^:z?f  
12.2 创建参考轮廓 166 qf!p 9@4F[  
12.3 定义布局设置 166 o
U056  
12.4 用户自定义轮廓 167 $Tu61zq  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 o4m\~as)Y  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 9 Vkb>yFX'  
13.1 定义材料 173 M?Dfu .t  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 NdMb)l)m  
13.3 定义晶圆 174 =Xi07_8Ic<  
13.4 创建器件 175 :~2vJzp@?  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 B* ?]H*K  
13.6 定义电极区域 178 coW:DFX  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 }
=<  
13.8 运行模拟 182
;j[>9g  
13.9 创建脚本 184  .E`\MtA  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 ,{M^-3C  
14.1 理论背景 186 KN<S}3MN  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 6:b!F  
14.3 生成脚本数据 190 TE3lK(f  
14.4 导出散射数据 193 5gYRwuf  
14.5 创建臂 194 rp3V3]EE  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 %j.0G`x9 +  
14.7 加载两个臂的文件 200 zk$FkbX  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 Zq+v6fk_Mn  
14.9 连接元件 202 S\:P-&dC  
14.10 运行模拟 203 wPQH(~k:  
14.11 创建图以查看结果 204 .~~nUu+M  
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