[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 fRm}S>Nibb  
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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。 PzY)"]g  
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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。 {[
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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。 9zgNjjCl]  
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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。 <3hA!$o~  
Q&M'=+T  
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。 +dkS/b  
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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 ~k'V*ERNSj  
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目 录 /!Z^Y  
1 入门指南 4 0>!/rR7  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 ^t'3rft  
1.2 OptiBPM简介 5 }iIbc
A  
1.3 光波导介绍 8 Q1>zg,r  
1.4 快速入门 8 tiLu75vj  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 A2x;fgi  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 /'y5SlE[J  
2.2 定义布局设置 29 F?Or;p5`Y  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 | W#~F&{]  
2.4 插入input plane 35 j.3o W  
2.5 运行模拟 39 ][Y^-Ak1  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 MY-.t-3  
3 创建一个单弯曲器件 44 "uu)2Xe  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 GoE#Mxhxo  
3.2 定义布局设置 45 |Vx~fKS\  
3.3 创建一个弧形波导 46 4Y tk!oS`  
3.4 插入入射面 49 6T^lS^  
3.5 选择输出数据文件 53 ] mj v;C  
3.6 运行模拟 54 .#^0pv!  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 LD+f'^>>Z  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 MB:n~>ga  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 Nm8w/Q5D`  
4.2 定义布局设置 61 NMjnL&P`  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 N"DY?6  
4.4 插入输入面 62 ^i<}]c_|f  
4.5 运行模拟 63 >zL|8f  
4.6 预览最大值 65 CKTrZxR"  
4.7 绘制波导 69 p27p~b&  
4.8 指定输出波导的路径 69 ma}
}Sn)Q  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 xaXV^ZM3  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 "@/ba!L+  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 PW_`qP:  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 _1JmjIH)M  
5.1 定义波导材料 75 &]nd!N  
5.2 定义布局设置 76 
a'[)9:  
5.3 创建波导 76 L? ;/cO^  
5.4 修改输入平面 77 R@r{  
5.5 指定波导的路径 78 ?^3B3qqh9  
5.6 运行模拟 79 "2h5m4  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 *d l"wH&  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 J>v$2?w`w  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 ;]h.m)~|  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 MOV =n75  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 + x_wYv  
6.2 定义布局结构 89 v7@
H\x*  
6.3 绘制并定位波导 91 _hoAW8i  
6.4 生成布局脚本 95 v+tO$QZ`  
6.5 插入和编辑输入面 97 8Nvr93T,  
6.6 运行模拟 98 y<r44a_!  
6.7 修改布局脚本 100 1hNEkpL^a  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 5X;?I/9  
7 应用预定义扩散过程 104 ",ad7Y7i  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 }Z6nN)[|0Y  
7.2 定义布局设置 106 7l}~4dm2J  
7.3 设计波导 107 d]k='  
7.4 设置模拟参数 108 I2*oTUSik  
7.5 运行模拟 110 oWcACs3fB  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 4GTrI@}3  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 2nx8iA  
7.8 添加一个新的轮廓 111 9`&77+|;e  
7.9 创建上方的线性波导 112 ^@ UjQ9[>  
8 各向异性BPM 115 {gIEZ{  
8.1 定义材料 116 sUda   
8.2 创建轮廓 117 ocP*\NR  
8.3 定义布局设置 118 wrK#lh2  
8.4 创建线性波导 120 RQ5P}A 3H  
8.5 设置模拟参数 121 #! @m y  
8.6 预览介电常数分量 122 N K"%DU<  
8.7 创建输入面 123 gCwt0)  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 SbJh(V-pr  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 F25<+1kr  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 iJ*%dio  
9.2 定义布局设置 130 tnRJ#[Io  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 aZ/yCS7  
9.4 编辑输入平面 132 8AX3C s_G  
9.5 设置模拟参数 134 coO.kTO;  
9.6 运行模拟 135 </hR!Sb]  
10 电光调制器 138 SW-0h4  
10.1 定义电解质材料 139 d:3= 1x  
10.2 定义电极材料 140 {9:
hg9;E*  
10.3 定义轮廓 141 A xR\ned  
10.4 绘制波导 144 P59uALi  
10.5 绘制电极 147 cB36p&%  
10.6 静电模拟 149 '7=<#Blc  
10.7 电光模拟 151 8"pA9Mr  
11 折射率(RI)扫描 155 ]Qy,#p'~&H  
11.1 定义材料和通道 155 }amE6  
11.2 定义布局设置 157 dff#{  
11.3 绘制线性波导 160 'T{pdEn8u  
11.4 插入输入面 160 JSUzEAKe  
11.5 创建脚本 161 -sD:+Te  
11.6 运行模拟 163 rX)o3>q^?  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 P ]_Vz  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 `bi k/o=%  
12.1 定义材料 165 e7wKjt2
fy  
12.2 创建参考轮廓 166 t.u{.P\Md\  
12.3 定义布局设置 166 zPA>af~Ej  
12.4 用户自定义轮廓 167 X &09  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 ;q^,[(8  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 b__n~\q_  
13.1 定义材料 173 ~vkud+r  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 $$/S8LmmK  
13.3 定义晶圆 174 H;X~<WN&AW  
13.4 创建器件 175 _]Z$YM  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 C!I\Gh  
13.6 定义电极区域 178 5Wj5IS/  
/.f!  
13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 \J\vp0[nO}  
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 Q9nu"x %  
14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 q w"e0q%)  
14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 6l=M;B7:i  
14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 OHQ3+WJ  
14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 )8\Z=uC  
14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 M!{Rq1M  
14.11 创建图以查看结果 204 79y'Ja+`j  
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