[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 BvA09lK  
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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。 K=`;D  
#0wH.\79  
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。 DRU
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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。 d#*n@@V4  
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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。 WMw]W&  
#lHA<jI  
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。 !^EdB}@yS  
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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 C0bOPn  
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目 录 K V-}:u(  
1 入门指南 4 ZC\&n4~7  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 ;[~:Y[N  
1.2 OptiBPM简介 5 o :tz_5  
1.3 光波导介绍 8 HI}9"(t}  
1.4 快速入门 8 h*JzJ0X  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 vS$_H<;P  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 2UF ,W]  
2.2 定义布局设置 29 rL=_z^.P  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 kA1C&  
2.4 插入input plane 35 +"Ui@^  
2.5 运行模拟 39 S
)h0@;q  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 AM ZWPU  
3 创建一个单弯曲器件 44 ^*fZ  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 Zoi\r  
3.2 定义布局设置 45 10 D6fkjf  
3.3 创建一个弧形波导 46 Fu%%:3_  
3.4 插入入射面 49 \~#$$Q-qtU  
3.5 选择输出数据文件 53 U0Y;*
_>4  
3.6 运行模拟 54 8
.'[>VzBL  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 #cRw0bn:  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 AUk,sCxd  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 L
=kc^dU  
4.2 定义布局设置 61 TL?(0]Hfe  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 mx'!I7b(L/  
4.4 插入输入面 62 ~fDM
zOd  
4.5 运行模拟 63 WjrUns  
4.6 预览最大值 65 \ tK{!v+  
4.7 绘制波导 69 APC,p,"  
4.8 指定输出波导的路径 69 covr0N)  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 F;Lg w^1!  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 d\R]>  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 Y<vsMf_U  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 @DYxDap{  
5.1 定义波导材料 75 .=nx5yz  
5.2 定义布局设置 76 2'38(wXn#  
5.3 创建波导 76 d0;$k,  
5.4 修改输入平面 77 $\DOy&e  
5.5 指定波导的路径 78 ?)ROQ1-#@  
5.6 运行模拟 79 xgX"5Czvv`  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 J*lKXFq7  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 c:R`]4o  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 pnvHh0ck_  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 WI?iz-,](  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 JE<zQf(&  
6.2 定义布局结构 89 /ox9m7Fz7  
6.3 绘制并定位波导 91 @Y~R*^n"}  
6.4 生成布局脚本 95 g@va@*|~d  
6.5 插入和编辑输入面 97 /-.i=o]b  
6.6 运行模拟 98 qOusO6  
6.7 修改布局脚本 100 t~luBUF  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 sUfYEVjr  
7 应用预定义扩散过程 104 QEavb
h^S  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 %SwN/rna  
7.2 定义布局设置 106 P?y3YxS  
7.3 设计波导 107 : *~}\M*  
7.4 设置模拟参数 108 q]-CTx$  
7.5 运行模拟 110 X/ \5j   
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 `v1Xywg9P  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 fY|Bc<,V9)  
7.8 添加一个新的轮廓 111 ^st.bzg+[  
7.9 创建上方的线性波导 112 >#q2KXh  
8 各向异性BPM 115 j=%^CRum  
8.1 定义材料 116 #q06K2  
8.2 创建轮廓 117 = }&@XRLJ  
8.3 定义布局设置 118 C/J
eD-JG  
8.4 创建线性波导 120 8fn7!  
8.5 设置模拟参数 121 U%Kv}s/(F{  
8.6 预览介电常数分量 122 h"7:&=e  
8.7 创建输入面 123 3 e19l!B  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 LEq"g7YH  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 W;Rx(o>  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 {M7`z,,[  
9.2 定义布局设置 130 "funFvY  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 8>E_bxC  
9.4 编辑输入平面 132 !T((d7;  
9.5 设置模拟参数 134 92@/8,
[  
9.6 运行模拟 135 BVKr
2v  
10 电光调制器 138 C+*qU  
10.1 定义电解质材料 139 JJ50(
h)U  
10.2 定义电极材料 140 ,ZpcvK/S  
10.3 定义轮廓 141 G2bZl% ,D  
10.4 绘制波导 144 WcCJ;z:S?k  
10.5 绘制电极 147 ^V DJGBk  
10.6 静电模拟 149 B@:c8}2.  
10.7 电光模拟 151 $=x1_  
11 折射率(RI)扫描 155 '`-W!g[ >  
11.1 定义材料和通道 155 NZJ:@J=-  
11.2 定义布局设置 157 SWAggW)  
11.3 绘制线性波导 160 ?P+n0S!  
11.4 插入输入面 160 ;g3z?Uz)  
11.5 创建脚本 161 KtT.WHr(m  
11.6 运行模拟 163 S~dD;R  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ){AtV&{$  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 }!5x1F!  
12.1 定义材料 165 g>lJZD@  
12.2 创建参考轮廓 166 ho1Mo  
12.3 定义布局设置 166 K3jPTAw=#  
12.4 用户自定义轮廓 167 &C~R*  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 rjmKe*_1V  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 61Z#;2]  
13.1 定义材料 173 F{#m~4O  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 IL:d`Kbqf  
13.3 定义晶圆 174 ,0'Yj?U>  
13.4 创建器件 175 7x/S4Gs'4  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 Q9(J$_:  
13.6 定义电极区域 178 56;(mbW  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 3:">]LMi  
13.8 运行模拟 182 vybQ}dscn  
13.9 创建脚本 184 R W=<EF&  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 yI&{8DCCw  
14.1 理论背景 186 \m.ap+dFa  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 L<kIzB !  
14.3 生成脚本数据 190 Cm~h\+"  
14.4 导出散射数据 193 h'i8
o>7  
14.5 创建臂 194 AML8.wJ  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 :$bp4+
3>  
14.7 加载两个臂的文件 200 .k{omr&Dy5  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 ?'xTSAn  
14.9 连接元件 202 pK)*{fC$`  
14.10 运行模拟 203 A)5-w`1  
14.11 创建图以查看结果 204 \htL\m^$9  
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