[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 }04Dg'  
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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。 z1F9$^  
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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。 DlDB=N0@S  
SaCx)8ul0  
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。 wTTRoeJ}  
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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。 ^%;"[r  
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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。 b7bSTFZxC  
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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 @d&g/ccMxd  
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目 录 *|oPxQCtK  
1 入门指南 4 `qE4U4  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 zhX;6= X2  
1.2 OptiBPM简介 5 T8U[xu.>  
1.3 光波导介绍 8 V7:\q^$  
1.4 快速入门 8 zO%w_7w  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 6J\q`q(W(  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 H<,bq*@  
2.2 定义布局设置 29 #pX8{
Tf[  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 glx2I_y  
2.4 插入input plane 35 }t
\ 10nQ  
2.5 运行模拟 39 !3h{lEB  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 k52QaMKa~A  
3 创建一个单弯曲器件 44 (k
8Z=/N~  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 QWw"K$l  
3.2 定义布局设置 45 zj{(p Z1  
3.3 创建一个弧形波导 46 '*4iqPR;  
3.4 插入入射面 49 %*jGim~s  
3.5 选择输出数据文件 53 Qwv '<  
3.6 运行模拟 54 3w6&&R9  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 jn^fgH?  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 ]U[&uymax  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 +C_*Vs@4  
4.2 定义布局设置 61 zks#EzQ  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 )!eEO [\d  
4.4 插入输入面 62 +`| mJa  
4.5 运行模拟 63 !R74J=#(  
4.6 预览最大值 65 i j/o;_  
4.7 绘制波导 69 z?kd'j`FG  
4.8 指定输出波导的路径 69 Ihg~Q4t  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 i:d`{kJ|[  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 @^!\d#/M  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 9 ZGV%Tw  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 1i3V!!r  
5.1 定义波导材料 75 gLD{1-v  
5.2 定义布局设置 76 Ff<)4`J  
5.3 创建波导 76 "y$ qrN-  
5.4 修改输入平面 77 hO6RQ0Iv@  
5.5 指定波导的路径 78 ,]7XMU3  
5.6 运行模拟 79 vU}: U)S  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 y"-{$N  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 q`^3ov^</  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 =/Wu'gG)  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 dF e4K"  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 ,eXFN?CB  
6.2 定义布局结构 89 C2G
|?=  
6.3 绘制并定位波导 91 4%7s259%  
6.4 生成布局脚本 95 YBvd q1  
6.5 插入和编辑输入面 97 G#0,CLGN^  
6.6 运行模拟 98 =Z`0>R`  
6.7 修改布局脚本 100 )b92yP{  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 o,FUfO}F  
7 应用预定义扩散过程 104 2r;GcjezH  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 <tuS,.  
7.2 定义布局设置 106 u!Bk,}CE`  
7.3 设计波导 107 qlUzr.^-  
7.4 设置模拟参数 108 %ek"!A
 
7.5 运行模拟 110 &XQZs`41+  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 AS|Rd+.  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 <KLg0L<W  
7.8 添加一个新的轮廓 111 a5?A!k\2  
7.9 创建上方的线性波导 112 C3}Aq8$6  
8 各向异性BPM 115 RZh}:  
8.1 定义材料 116 }9CrFTbx;  
8.2 创建轮廓 117 =dGKF`tR  
8.3 定义布局设置 118 A(+:S"|@  
8.4 创建线性波导 120 }0;Sk(B>  
8.5 设置模拟参数 121 S+ebO/$>  
8.6 预览介电常数分量 122 :l"dYfl  
8.7 创建输入面 123 <hv7s,i  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 bSrZ{l  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 "IwM:v  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 aZK
XD! 4  
9.2 定义布局设置 130 ^|?1_r  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 "8HE^Po/pn  
9.4 编辑输入平面 132 !SF^a6jT  
9.5 设置模拟参数 134 Yy h=G  
9.6 运行模拟 135 M|r8KW~S)  
10 电光调制器 138 fsvYU0L  
10.1 定义电解质材料 139 G{o+R]Us  
10.2 定义电极材料 140 j=ihbR^]Tl  
10.3 定义轮廓 141 31}W6l88c  
10.4 绘制波导 144 Rla4L`X;  
10.5 绘制电极 147
uyT/Xzo3  
10.6 静电模拟 149 0H[LS  
10.7 电光模拟 151 U$'y_}V  
11 折射率(RI)扫描 155 F
H*RU1Z  
11.1 定义材料和通道 155 }bMWTT  
11.2 定义布局设置 157 Mr*|9h  
11.3 绘制线性波导 160 TyOH`5D  
11.4 插入输入面 160 ^>m^\MuZ  
11.5 创建脚本 161 g.a| c\WH  
11.6 运行模拟 163 4#:\?HAu!  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 8=Q VN_  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 maDz W_3  
12.1 定义材料 165 2-v\3voN  
12.2 创建参考轮廓 166 ?/d!R]3  
12.3 定义布局设置 166 ]k*1KP  
12.4 用户自定义轮廓 167 W-D[z#)/Y  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 ^,V[nfQR  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 2[up+;%Y  
13.1 定义材料 173 5AOfp2O  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 xR908+>5  
13.3 定义晶圆 174 a)9
rs\Is{  
13.4 创建器件 175 -0 0}if7  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 te'*<HM  
13.6 定义电极区域 178 X/+OF'po  
;fGx;D  
13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 n93zD*;5  
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 "^%Z'ou  
14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 1q]c7"  
14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 !Iq{ 5:  
14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 BXhWTGiG  
14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 cOku1g8  
14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 A}G|Yfn  
14.11 创建图以查看结果 204 =nVmthGw  
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有兴趣可以扫码加微联系 5 =Z!hQ}  
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