[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 H{P*d=9v  
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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。 El`G<esX  
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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。 a&)$s;
  
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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。 2QHu8mFU  
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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。 sC.cMZe  
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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。 Qm3RXO  
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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 >taT V_,  
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目 录 4>=Y@z  
1 入门指南 4 +DT tKj  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 }LBrk0]  
1.2 OptiBPM简介 5 -J!k|GK#MX  
1.3 光波导介绍 8 D5T0o"A  
1.4 快速入门 8 iaJN~m\ M  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 2\}6b4  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 kD+B8TrW  
2.2 定义布局设置 29 NLWj5K)1P  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 b#e|#!Je  
2.4 插入input plane 35 Rm.9`<Y  
2.5 运行模拟 39 wd:SBU~f5*  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 kZ_5R#xK  
3 创建一个单弯曲器件 44 h8SK8sK<  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 5[qx5|O  
3.2 定义布局设置 45 C"}]PW  
3.3 创建一个弧形波导 46 ~f2-%~  
3.4 插入入射面 49 vw q Y;7  
3.5 选择输出数据文件 53 6v-2(Y  
3.6 运行模拟 54 .=b)Ae c  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 1lUY27MF  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 ?6^KY+ 5`C  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 o2(*5*b!@e  
4.2 定义布局设置 61 F[|aDj@q e  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ;@u+b0 j  
4.4 插入输入面 62 x:Tm4V{  
4.5 运行模拟 63 0Z[8d0  
4.6 预览最大值 65 7+p=4i^@Zs  
4.7 绘制波导 69 d
'wWj  
4.8 指定输出波导的路径 69 V@>s]]HMq#  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 *}i.,4+y   
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 *C(XGX\?-  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 Q[F$6m%o  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 D(S^g+rd  
5.1 定义波导材料 75 b_0Xi  
5.2 定义布局设置 76 @xtfm.}  
5.3 创建波导 76 8
BJ&"y8H  
5.4 修改输入平面 77 4~{q=-]V  
5.5 指定波导的路径 78 yX8$LOjE  
5.6 运行模拟 79 V-iY2YiR  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 Hq$?-%4  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 =:=uV0jX\  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 ZA4vQDW  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 bc|DC,n?  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 <[GkhPfZ  
6.2 定义布局结构 89 Yf(QU`w_  
6.3 绘制并定位波导 91 X
}3o  
6.4 生成布局脚本 95 UYb:q  
6.5 插入和编辑输入面 97 Hlq#X:DCn  
6.6 运行模拟 98 viY&D  
6.7 修改布局脚本 100 [& &9F};  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 4h~o>(Sq  
7 应用预定义扩散过程 104 "o[j'  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 Ik4U+
'z6  
7.2 定义布局设置 106 vJfex,#lv  
7.3 设计波导 107 3"hPplE  
7.4 设置模拟参数 108 tcf>9YsOr  
7.5 运行模拟 110 9rmOf Jo:  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 +K%4jIm  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 !8O*)=RA  
7.8 添加一个新的轮廓 111 jsG e
pi9  
7.9 创建上方的线性波导 112 {aWTT&-N  
8 各向异性BPM 115 @nS+!t{  
8.1 定义材料 116 ?8Hr 9  
8.2 创建轮廓 117 .pOTIRbA  
8.3 定义布局设置 118 _0<EbJ8Z  
8.4 创建线性波导 120 Og`w~!\  
8.5 设置模拟参数 121 <x),HTJ  
8.6 预览介电常数分量 122 #yv_Eb02  
8.7 创建输入面 123 +idj,J|  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 1/YWDxo,  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 S]3t{s#JW7  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 iii2nmiK  
9.2 定义布局设置 130 d[5?P?h')  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 i
y{*w&p  
9.4 编辑输入平面 132 0BM3:]=wr  
9.5 设置模拟参数 134 VMUK|pC4K  
9.6 运行模拟 135 Nj_h+=UE!  
10 电光调制器 138 z17x%jXy  
10.1 定义电解质材料 139 >?q()>l  
10.2 定义电极材料 140 mh"&KX86W  
10.3 定义轮廓 141 G:QaWqUb  
10.4 绘制波导 144 9air"4  
10.5 绘制电极 147 R*D0A@  
10.6 静电模拟 149 |*Dklo9{  
10.7 电光模拟 151 brGUK PB  
11 折射率(RI)扫描 155 #$QC2;/)F  
11.1 定义材料和通道 155 ?1Lzbou  
11.2 定义布局设置 157 7Xi)[M?)#  
11.3 绘制线性波导 160 u|.L73<j%  
11.4 插入输入面 160 %B$~yx3#  
11.5 创建脚本 161 G_{x)@  
11.6 运行模拟 163 G-[fz  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 F{a--  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 CxC&+';  
12.1 定义材料 165 :e5)Q=lX  
12.2 创建参考轮廓 166 gf^"sfNk  
12.3 定义布局设置 166 vl8Ums} +  
12.4 用户自定义轮廓 167 ]VY}VALZ  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 v_PhJKE  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 jemg#GB8  
13.1 定义材料 173 Q"KD O-t  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 :[oFe/1K!4  
13.3 定义晶圆 174
'-tiH  
13.4 创建器件 175 JB~79Lsdz  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 .V9/0  
13.6 定义电极区域 178 sXdNlR&