[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 }L7F g%,  
p$o&dQ=n[  
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。 yb.|7U?/x  
H- qP>:  
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。 HYYx*CJ)  
}}bi#G:R+  
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。 ,bwopRcA  
7 }MJK)  
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。 "JLhOTPaHf  
Hkz~9p  
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。 @NwM+^  
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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 {ugKv?e;  
3k[<4-  
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I;.E}k   
目 录 6V6g{6W,/  
1 入门指南 4 U1!2nJ]  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 OO+#KyU  
1.2 OptiBPM简介 5 j72]_G  
1.3 光波导介绍 8 u.4vp]eU  
1.4 快速入门 8 KY34 'Di  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 _3G)S+7#  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 l=?y=2+  
2.2 定义布局设置 29 Csm!\I  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 *P\_:>bV(  
2.4 插入input plane 35 rxI&;F#  
2.5 运行模拟 39 Y^m=_*1g5  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 !E#.WX  
3 创建一个单弯曲器件 44 R
$&&kmJ  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 A*U'SCg(G  
3.2 定义布局设置 45 V42*4hskL  
3.3 创建一个弧形波导 46 8*~:gZ7:  
3.4 插入入射面 49 3[i!2iL.  
3.5 选择输出数据文件 53 3udIe$.Q  
3.6 运行模拟 54 2m_M9
e\  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 vA-p}]%  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 0THA
I  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 Qr-J-2s?B  
4.2 定义布局设置 61 s@[t5R  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 r<"/P`r  
4.4 插入输入面 62 yrNc[kS/  
4.5 运行模拟 63 v]SE?xF{U  
4.6 预览最大值 65 g E+OQWu  
4.7 绘制波导 69 LtWU
"42  
4.8 指定输出波导的路径 69 ^o\p|f>f  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 {u6fa>R&$  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 gOmyFHv.  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 =\7p
0cq&*  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 TZyQOjUu  
5.1 定义波导材料 75 aDv/kFfn  
5.2 定义布局设置 76 LVl0:!>~  
5.3 创建波导 76 z n8ig/C  
5.4 修改输入平面 77 >d V@9  
5.5 指定波导的路径 78 Ck%(G22-  
5.6 运行模拟 79 G-?9;w'@  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81
+p<R'/  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 #LgoKiP!Y  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 $<mL2$.L~  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 hdqls0 r  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 q$'&RG  
6.2 定义布局结构 89 rh&Eu qE%  
6.3 绘制并定位波导 91 JP*mQzZL  
6.4 生成布局脚本 95 2Lgvy/uN  
6.5 插入和编辑输入面 97 P]{.e UB@c  
6.6 运行模拟 98 tg3JU\  
6.7 修改布局脚本 100 -\C6j  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 g
c)3  
7 应用预定义扩散过程 104 &'\+Z  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 pAmI ](  
7.2 定义布局设置 106 rL3Vogw'e  
7.3 设计波导 107 %GiO1:
t  
7.4 设置模拟参数 108 geSo#mV  
7.5 运行模拟 110 BF|FW  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 ',
7Z1O  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 Q9zpX{JT  
7.8 添加一个新的轮廓 111 ,#OG/r-H  
7.9 创建上方的线性波导 112 ^V]DY!@k3_  
8 各向异性BPM 115 
*tPY  
8.1 定义材料 116 { F8,^+b|  
8.2 创建轮廓 117 gdNp2b  
8.3 定义布局设置 118 08jQq#  
8.4 创建线性波导 120 7N=VVD~!b  
8.5 设置模拟参数 121 ZM`_P!G  
8.6 预览介电常数分量 122 e91d~  
8.7 创建输入面 123 9GaER+d|  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 1M+!cX  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 RUh{^3;~  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 XhV"<&v  
9.2 定义布局设置 130 $Ws2g*i  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 @sO.g_yM  
9.4 编辑输入平面 132 /2cOZ1G;  
9.5 设置模拟参数 134 FuBRb
(I  
9.6 运行模拟 135 H9!*DA<W  
10 电光调制器 138 s>I}-=.(Q  
10.1 定义电解质材料 139 _>64XUZ<n  
10.2 定义电极材料 140 wuQkeWxJ  
10.3 定义轮廓 141 rdg1<Z  
10.4 绘制波导 144 `"Pd$jW  
10.5 绘制电极 147 $,42h  
10.6 静电模拟 149 HX*U2<^  
10.7 电光模拟 151 o!S_j^p[C  
11 折射率(RI)扫描 155 %*=FLtBjo  
11.1 定义材料和通道 155 C( ;7*]  
11.2 定义布局设置 157 YO+d+5  
11.3 绘制线性波导 160 t$iU|^'uV  
11.4 插入输入面 160 ,1L^#?Q~  
11.5 创建脚本 161 j<?4N*S  
11.6 运行模拟 163 o*'3N/D~  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163
8+
F2 !IM  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 6}2Lt[>O  
12.1 定义材料 165 i%w'Cs0y  
12.2 创建参考轮廓 166 VZR6oia  
12.3 定义布局设置 166 ~<LI p%5(  
12.4 用户自定义轮廓 167 2c]O Mtk  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 9,+LNZ'k  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 k2;yl_7  
13.1 定义材料 173 H;`@SJBf  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 nr;/:[F  
13.3 定义晶圆 174 [MG:Ym).2`  
13.4 创建器件 175 u5[Wr:  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 u"ow?[E  
13.6 定义电极区域 178 u05O[>w  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 lom4z\6  
13.8 运行模拟 182 2e&Zs%u  
13.9 创建脚本 184 FliN@RNo  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 cvt
2P}ma#  
14.1 理论背景 186 5E}i<}sq5  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 M:N>
{_1&  
14.3 生成脚本数据 190 5Jp>2d  
14.4 导出散射数据 193 J u7AxTf~  
14.5 创建臂 194 R?R
6|4  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 .H"gH-I  
14.7 加载两个臂的文件 200 );vU=p"@  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 4"@yGXUb  
14.9 连接元件 202 TkykI  
14.10 运行模拟 203 ?(N(8)G1  
14.11 创建图以查看结果 204 =n!8>8d  
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