[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 :ET x*c  
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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。 KoFv0~8Q  
M*v^N]>"G  
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。 }=TqJy1  
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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。 xS-w\vbLV  
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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。 t&38@p  
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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。 ]bf'  
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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 X,&`WPA:S  
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目 录 aD0Q0C+  
1 入门指南 4 .x]'eq}  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 .iN-4"_j1  
1.2 OptiBPM简介 5 87R%ke  
1.3 光波导介绍 8 x-tm[x@;o  
1.4 快速入门 8 ShsJ_/C2  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 YcPKM@xo  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 )8 oEs  
2.2 定义布局设置 29 :{
x!g6bK@  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 )gL&   
2.4 插入input plane 35 m9 ^m  
2.5 运行模拟 39 j)<;g(  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 ',:3>{9  
3 创建一个单弯曲器件 44 ^tQPJ  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 K3j_C`Se  
3.2 定义布局设置 45 C3]
\$  
3.3 创建一个弧形波导 46 o7m99(  
3.4 插入入射面 49 tX+0 GLz  
3.5 选择输出数据文件 53 Q S5dP  
3.6 运行模拟 54 &t[z  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 ,G/\@x%  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 pM1=UF  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 %g!yccD9  
4.2 定义布局设置 61 |~7+/VvI+  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 s@/B*r9  
4.4 插入输入面 62 >fW+AEt\JB  
4.5 运行模拟 63 :y4)qF  
4.6 预览最大值 65 )e@01l  
4.7 绘制波导 69 vx({N?  
4.8 指定输出波导的路径 69 <\B],M1=s=  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 =1%zI%  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 Y:DNu9  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 zv8aV2?D  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 45]Ym{]  
5.1 定义波导材料 75 #|)JD@;Q  
5.2 定义布局设置 76 LsuAOB 8  
5.3 创建波导 76 8<wtf]x  
5.4 修改输入平面 77 0sq=5 BnO  
5.5 指定波导的路径 78 `V?x xq\  
5.6 运行模拟 79 jydp
4ek_n  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 Km|9Too  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 s:-8 Z\,  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 Zkwy.Hq^  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 x@{G(W:W  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 *+_fP|cv  
6.2 定义布局结构 89 =;~%L  
6.3 绘制并定位波导 91 u5[1Z|O  
6.4 生成布局脚本 95 S3%.-)ib  
6.5 插入和编辑输入面 97 pko!{,c  
6.6 运行模拟 98 X ,V= od>  
6.7 修改布局脚本 100 {hW +^  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 xiOv$.@q  
7 应用预定义扩散过程 104 .0R/'!e  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 f;@b a[  
7.2 定义布局设置 106 'sT}DX(7M  
7.3 设计波导 107 2?#y |/  
7.4 设置模拟参数 108 D=5
t=4^H(  
7.5 运行模拟 110 
,kGw;8X  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 <>&e/  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 CSd9\V  
7.8 添加一个新的轮廓 111 C,sD?PcSi+  
7.9 创建上方的线性波导 112 a}[=_vb}K  
8 各向异性BPM 115 lx A<iQi
a  
8.1 定义材料 116 oo$WD6eCR  
8.2 创建轮廓 117 ?~]1Gd  
8.3 定义布局设置 118 >#"jfjDuR
 
8.4 创建线性波导 120 =jk-s*g  
8.5 设置模拟参数 121 ($[r>)TG  
8.6 预览介电常数分量 122 }`+^|1  
8.7 创建输入面 123 &vJ(P!2f<  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 [9YlLL@  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 Q KcF1?  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 3isXgp8  
9.2 定义布局设置 130 B BApL{  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 Se;?j-  
9.4 编辑输入平面 132 WwCK  K  
9.5 设置模拟参数 134 110>p  
9.6 运行模拟 135 ulz\x2[Pf  
10 电光调制器 138 s)o,Fi  
10.1 定义电解质材料 139 V1CSXY\2  
10.2 定义电极材料 140 _Vk,&'  
10.3 定义轮廓 141 T}b( M*E  
10.4 绘制波导 144 Xn ZX *Y]"  
10.5 绘制电极 147 }v'PY/d.  
10.6 静电模拟 149 Eezlx9b  
10.7 电光模拟 151 ]P}K3tN%]  
11 折射率(RI)扫描 155 , $D&WH  
11.1 定义材料和通道 155 r[UyI3(i^  
11.2 定义布局设置 157 "Dmw-  
11.3 绘制线性波导 160 Nw3I   
11.4 插入输入面 160 mER8> <  
11.5 创建脚本 161 :xAe<Pq  
11.6 运行模拟 163 OH!$5FEc  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 d<|lLNS  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 c9ov;Bw6S  
12.1 定义材料 165 5u u2 _B_L  
12.2 创建参考轮廓 166 yG4LQE  
12.3 定义布局设置 166 &[W3e3Asra  
12.4 用户自定义轮廓 167 P98X[0&  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 D<D k1  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 sJHy=z0m  
13.1 定义材料 173 _A~~L6C  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 ;*37ta  
13.3 定义晶圆 174 g.`t!6Hc  
13.4 创建器件 175 &=6cz$]z  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 .1[2 CjQ  
13.6 定义电极区域 178 oZ*=7u  
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13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 faL^=CAe  
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 n[MIa]dK  
14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 u=v%7c2Mx}  
14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 zoJkDr=jn  
14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 =Zb"T5E  
14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 {KpH|

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14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 -Y jv&5  
14.11 创建图以查看结果 204 h2/1S{/n]  
2 Zjb/  
有兴趣可以扫码加微联系 yK>0[6l  

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