[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 ehCc N4V(  
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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。 Noz+\O\  
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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。 z/ T|  
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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。 "Nd$sZk=  
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本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 qMYR\4"$  
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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。 95(c{ l/  
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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 mhJ>5z  
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目 录 9Q=g]int u  
1 入门指南 4 GW'=/ z7  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 Q !5Tw  
1.2 OptiBPM简介 5 6
_;3   
1.3 光波导介绍 8 . )Fn]x"<  
1.4 快速入门 8 ,8o]XFOr  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 C JiMg'K  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 YV-2es+Bd  
2.2 定义布局设置 29 aFo%B; 8m  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 n$y1kD  
2.4 插入input plane 35 [#j|TBMHM  
2.5 运行模拟 39 OW)8Z60  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 +>z/54R  
3 创建一个单弯曲器件 44 &gF{<$$  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 +x G]
(?  
3.2 定义布局设置 45 )_+"  
3.3 创建一个弧形波导 46 v7O{8K+  
3.4 插入入射面 49 z-[Jbj
hd  
3.5 选择输出数据文件 53 pSQ3SM  
3.6 运行模拟 54 DetBZ
.  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 #`z!f0 P  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 v{H23Cfh:  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 wVE"nN#  
4.2 定义布局设置 61 ZeWHSU  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ehxtNjA  
4.4 插入输入面 62 a6WE,4T9  
4.5 运行模拟 63 FD|R4 V*3  
4.6 预览最大值 65 LU?#{dZ  
4.7 绘制波导 69 rorzxp{  
4.8 指定输出波导的路径 69 dq:M!F  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 ~l6e&J  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 }E>2U/wpXY  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 2_r}4)z  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 NWCnt,FlY  
5.1 定义波导材料 75 ui9gt"qS`  
5.2 定义布局设置 76 A ,LAA$  
5.3 创建波导 76 \`>Y  
5.4 修改输入平面 77 !}1n?~]`  
5.5 指定波导的路径 78 [n74&EH  
5.6 运行模拟 79 OFRzzG@  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 }'H Da M  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 y H+CyL\  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 /6gRoQ%j  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 GmAE!+"  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 CdZ;ZR  
6.2 定义布局结构 89 d_5h6Cz4  
6.3 绘制并定位波导 91 TlBLG.-^  
6.4 生成布局脚本 95 e1<28g  
6.5 插入和编辑输入面 97 iZSjT"l^  
6.6 运行模拟 98 SI;G|uO;/  
6.7 修改布局脚本 100 &-cI|  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 \Z+v\5nmO  
7 应用预定义扩散过程 104 9s*Lzi[}  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 G)<k5U4  
7.2 定义布局设置 106 oR-_=U^  
7.3 设计波导 107 >wMsZ+@m  
7.4 设置模拟参数 108 pY8+;w EI  
7.5 运行模拟 110 H?'VQ=j  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 e6F:['j  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 R
dnd|  
7.8 添加一个新的轮廓 111 8L=QfKr  
7.9 创建上方的线性波导 112 3\(s=-vh  
8 各向异性BPM 115 [MiD%FfcNH  
8.1 定义材料 116 TfZO0GL$  
8.2 创建轮廓 117 B=Zo0p^  
8.3 定义布局设置 118 !)\`U/.W  
8.4 创建线性波导 120 >_F&oA#  
8.5 设置模拟参数 121 (|6qN  
8.6 预览介电常数分量 122 jzPC9  
8.7 创建输入面 123 DV%t
by  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 Tu6he8Q-  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 10[~ki-1;  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 hM8G"b  
9.2 定义布局设置 130 TTOd0a  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 U| N`X54  
9.4 编辑输入平面 132 6=')*_~/  
9.5 设置模拟参数 134 (g4g-"rc  
9.6 运行模拟 135 pt0H*quwI  
10 电光调制器 138 ;3?M?E/$s  
10.1 定义电解质材料 139 d>AVUf<o~  
10.2 定义电极材料 140 vuAAaKz  
10.3 定义轮廓 141 CZa9hsM  
10.4 绘制波导 144 G2jEwi  
10.5 绘制电极 147 \2+xMv)8  
10.6 静电模拟 149 d3{Zhn@  
10.7 电光模拟 151 Y]Fq)-  
11 折射率(RI)扫描 155 A?7%q^;E  
11.1 定义材料和通道 155 a)TNVm^  
11.2 定义布局设置 157 =riP~%_ML)  
11.3 绘制线性波导 160 ;^*^ :L  
11.4 插入输入面 160 *508PY  
11.5 创建脚本 161 3>jz3>v@  
11.6 运行模拟 163 6Nl$&jL  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 >`NM?KP s  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 .K7A!;  
12.1 定义材料 165 h:GOcLYM@X  
12.2 创建参考轮廓 166 1L9^N  
12.3 定义布局设置 166 vj_oMmjKw  
12.4 用户自定义轮廓 167 c:$:j,i}  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 r2<+ =INn  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 ! \gRXP}  
13.1 定义材料 173 J%A`M\  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 z)]EB6uRg  
13.3 定义晶圆 174 .(hb8 rCM  
13.4 创建器件 175 9M!_D?+P?  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 Xt7'clr  
13.6 定义电极区域 178 txgGL'  
qB=pp!zQ  
13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 b1&{%.3[  
13.9 创建脚本 18414 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 i;tA<-$-  
14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 n$Pv2qw  
14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 D!<
$uAT  
14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 }(],*^'u-  
14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 M84LbgGM%  
14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 .*f;v4!  
14.11 创建图以查看结果 204 u+R?N% EKP  
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