[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 %$xFnGb  
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随着时代的发展，人们对光网络带宽的需求越来越高，光通信网络也越来越复杂。各类光通信系统中，存在着许多的波导类元件，如分束器，耦合器，复用器，AWG等，这些元件在整个光通信系统中起着至关重要的作用。而此类光波导器件研发人员，可以使用OptiBPM来对相关的元器件进行模拟分析与设计，这可以大大降低时间成本和物料成本。 R4(8]oUW  
9p4U\hx  
OptiBPM是基于光束传输算法（BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM）来模拟光通过任意波导介质（各向同性与各向异性）。并可使用合适的数值方法，如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI，来进行计算，计算过程中可以使用合适的边界条件，如TBC和PML边界条件，以完成整个波导结构的仿真和分析，获得任意位置处的电磁场分布。 +3>4 ?,^g  
]c2| m}I{:  
通过OptiBPM，科研人员可以同时观察近场分布（包含幅度、相位等），检测辐射以及方向场（Guided Field）。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率，减小风险并降低整体研发产品成本。 j2Y(Q/i  
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本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 o{LFXNcg[  
SXz([Z{)  
本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 bVHi3=0{  
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《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 ?&m]du#6  
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目 录 9Ol_z\5  
1 入门指南 4 ^b %8_?2m  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 Gnt!!1_8L  
1.2 OptiBPM简介 5 "%t`I)  
1.3 光波导介绍 8 & }}WP:U  
1.4 快速入门 8 *$C[![  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 5z ^UQq  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 # :w2Hf6Q  
2.2 定义布局设置 29 ONiI:Z>%  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 S\;.nAR  
2.4 插入input plane 35 "\r~,S{:  
2.5 运行模拟 39 1<`7MN  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 !cwVJe  
3 创建一个单弯曲器件 44 \Egc5{   
3.1 定义一个单弯曲器件 44 X$iJ|=vW  
3.2 定义布局设置 45 ](:FW '-  
3.3 创建一个弧形波导 46 Q5n :f+  
3.4 插入入射面 49 >o#wP  
3.5 选择输出数据文件 53 p30&JJ!~"  
3.6 运行模拟 54 ,GU/l)os`  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 otD?J= B  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 yGGB  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 lY*]&8/=  
4.2 定义布局设置 61 ]\,uF8gg)  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 T}Vpy`  
4.4 插入输入面 62 ZCFf@2&z8  
4.5 运行模拟 63 A=d$ir K[  
4.6 预览最大值 65 kseJm+Hc  
4.7 绘制波导 69 "IS^ajaq  
4.8 指定输出波导的路径 69 $YY)g$  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 CN~NyJL H  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 M03i4R@h(  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 #x@lZ!Y  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 / &D$kxz  
5.1 定义波导材料 75 DbU;jorwu  
5.2 定义布局设置 76 bH&)r
n  
5.3 创建波导 76 Ij}F<ZgZG  
5.4 修改输入平面 77 Jhy t)@7/,  
5.5 指定波导的路径 78 D>b5Uwt  
5.6 运行模拟 79 (2bZ]  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 _s^:zPl  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 s~X*U&}5  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 o?mXxL)  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 Tb1}XvZ  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 "E)++\JL  
6.2 定义布局结构 89 _OU.JrqC  
6.3 绘制并定位波导 91 DwY<qNWT  
6.4 生成布局脚本 95 R
=9~*9  
6.5 插入和编辑输入面 97 ~J>gVg%66  
6.6 运行模拟 98 ~K-*q{6Q  
6.7 修改布局脚本 100 BT#=Xh  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 !H|82:`t+  
7 应用预定义扩散过程 104 H]$=*(aje  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 AOlt,MNpQ  
7.2 定义布局设置 106 vo6[2.HS  
7.3 设计波导 107 yaRc
BT?  
7.4 设置模拟参数 108 c\)&yGE  
7.5 运行模拟 110 p=_XM
h`;  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 ezr\T  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 s|gD  
7.8 添加一个新的轮廓 111 (ND5CKCR^  
7.9 创建上方的线性波导 112 Zp(=[n5  
8 各向异性BPM 115 A` o?+2s_  
8.1 定义材料 116 Go\} A:|s  
8.2 创建轮廓 117 H/Ec^Lc+_  
8.3 定义布局设置 118 (!VMnLlXRK  
8.4 创建线性波导 120 8S1P&+iKs  
8.5 设置模拟参数 121 -M:hlwha  
8.6 预览介电常数分量 122 J(EaE2  
8.7 创建输入面 123 E
N-H4F  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 y^!E "  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 lQdnL.w$.4  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 3cCK"kr  
9.2 定义布局设置 130 `?]rr0.}hp  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 OS"{"P  
9.4 编辑输入平面 132 vNz;#Je  
9.5 设置模拟参数 134 vdH+>l  
9.6 运行模拟 135 [EmOA.6  
10 电光调制器 138 Rct"\{V')n  
10.1 定义电解质材料 139 p<HTJ0  
10.2 定义电极材料 140 aI={,\  
10.3 定义轮廓 141 7bonOt Y  
10.4 绘制波导 144 ^$=tcoQG  
10.5 绘制电极 147 'n^2|"$sH  
10.6 静电模拟 149 Z(Eke  
10.7 电光模拟 151 lk[G;=K:.  
11 折射率(RI)扫描 155 !_U37Uj<m  
11.1 定义材料和通道 155 :T7?  
11.2 定义布局设置 157 -v;n"Zy1  
11.3 绘制线性波导 160 a1g6}ym\  
11.4 插入输入面 160 }{&ln  
11.5 创建脚本 161 ha|@ Xp  
11.6 运行模拟 163 \-Iny=$  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ~JwpNJs  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 }z%OnP  
12.1 定义材料 165 I%}L@fZ  
12.2 创建参考轮廓 166 Vl{~@G,@  
12.3 定义布局设置 166 @PPR$4  
12.4 用户自定义轮廓 167 Xr?>uqY!M  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 6_R\l@a  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 `E} p77  
13.1 定义材料 173 (px*R~}  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 X~v4
"|a  
13.3 定义晶圆 174 \}$*}gW[}  
13.4 创建器件 175 r]k*7PK  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 _m
9~*  
13.6 定义电极区域 178 0).fBBNG  
5-8]N>/b!  
13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 bKk CW  
13.9 创建脚本 18414 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 M!N` Orz  
14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 !}>eo2$r^  
14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 ";PG%_(  
14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 8To7c  
14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 :O9P(X*  
14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 wVgi+P  
14.11 创建图以查看结果 204 EHpu*P~W  
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有兴趣可以扫码加微联系 6xQ"bFm  
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