[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 @$|8zPs  
S8,e`F  
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。 VeipM  
_u9bZ'  
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。 KIGMWS^^  
d6XdN  
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。 m7|S'{+!  
`uof\D<']  
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。 bIXD(5y
 
]p@q.P  
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。 6W/uoH=;  
%D49A-R  
《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 M#.dF{%%  
J(Fk@{!F.*  
" V4@nv  
目 录 ;3\'}2^|l  
1 入门指南 4 "uP~hFA7M  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 5p>rQq0  
1.2 OptiBPM简介 5 c{3P|O&.  
1.3 光波导介绍 8 2t;3_C  
1.4 快速入门 8 E^B3MyS^^  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 }p>l,HD  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 bHg 0,N  
2.2 定义布局设置 29 {^Rr:+  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 pD]2.O  
2.4 插入input plane 35 i 2 ='>  
2.5 运行模拟 39 #!C|~=  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 s_P[lbHt
.  
3 创建一个单弯曲器件 44 -HvJ&O.V$  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 |*g\-2j{  
3.2 定义布局设置 45 u`"Y!*[ -  
3.3 创建一个弧形波导 46 uBw[|,yn2*  
3.4 插入入射面 49 ^[VEr"X  
3.5 选择输出数据文件 53 eB9F35[  
3.6 运行模拟 54 Xb@dQRVX  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 w>4( hGO  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 W/.n R[!  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 QN;GMX5&  
4.2 定义布局设置 61 mGoNT  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 `o0ISJeKp  
4.4 插入输入面 62 rX22%~1  
4.5 运行模拟 63 XEUS)X)  
4.6 预览最大值 65 \j4!dOGZ  
4.7 绘制波导 69 *G[` T%g  
4.8 指定输出波导的路径 69 D7Y?$=0ycb  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 MhjIE<OI=  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 Of#"nu  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 f\z9?Z(~  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 {KSy I#  
5.1 定义波导材料 75 hyY^$p+  
5.2 定义布局设置 76 SduUXHk
 
5.3 创建波导 76 . |`)k  
5.4 修改输入平面 77 I7C+XUQkQ  
5.5 指定波导的路径 78 93/`e}P"o  
5.6 运行模拟 79 hVdGxT]6  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 RN$q,f[#  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 Hp@cBj_@P2  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 Ch]q:o4  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 Uv(}x7e)  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 GuF-HP}xM  
6.2 定义布局结构 89 2
<*Yq8  
6.3 绘制并定位波导 91 0ke1KKy/d  
6.4 生成布局脚本 95 g`,(O  
6.5 插入和编辑输入面 97 )>]SJQ!k  
6.6 运行模拟 98 @"iNjqxh  
6.7 修改布局脚本 100 r<;Y4<,BZ  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 ltHuN;C\  
7 应用预定义扩散过程 104 n65fT+;  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 =nCV.Wf  
7.2 定义布局设置 106 HS|x  
7.3 设计波导 107 V/ZWyYxjLi  
7.4 设置模拟参数 108 V/)3d  
7.5 运行模拟 110 xzRC %  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 eTt{wn;6  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 =|d5V%mK  
7.8 添加一个新的轮廓 111 ?h8/\~Dw  
7.9 创建上方的线性波导 112 0.#%KfQ  
8 各向异性BPM 115 ,88%eX|  
8.1 定义材料 116 R!WeSgKCs  
8.2 创建轮廓 117 7A  
8.3 定义布局设置 118 th=45y"C  
8.4 创建线性波导 120 !zxq9IhWR  
8.5 设置模拟参数 121 )EG-
xo@X  
8.6 预览介电常数分量 122 ik0w\*  
8.7 创建输入面 123 5d|+c<  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 5hB2:$C  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ~'):1}KN]  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 }Ub "Vb  
9.2 定义布局设置 130 &0mhO+g
 
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 vw` '9~  
9.4 编辑输入平面 132 -Q!?=JNtQ  
9.5 设置模拟参数 134 =IIE]<z  
9.6 运行模拟 135 l_x>.'a  
10 电光调制器 138 qche7kg!a  
10.1 定义电解质材料 139 s3M#ua#mX  
10.2 定义电极材料 140 dRTpG
z  
10.3 定义轮廓 141 U9AtC.IG!  
10.4 绘制波导 144 cH7D@p}  
10.5 绘制电极 147 98WJ"f_ #  
10.6 静电模拟 149 =k+i5:@]  
10.7 电光模拟 151 n6*; ~h5  
11 折射率(RI)扫描 155 A3zNUad;  
11.1 定义材料和通道 155 ? oGmGKq  
11.2 定义布局设置 157 4_S%K&  
11.3 绘制线性波导 160 zyI4E\  
11.4 插入输入面 160 l1RFn,Tzr  
11.5 创建脚本 161 !
i6 aA1'  
11.6 运行模拟 163 zdDJcdbGd1  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 K9Pw10g'  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 g/,O51f'  
12.1 定义材料 165 wT\dzp>/  
12.2 创建参考轮廓 166 yDw^xGws  
12.3 定义布局设置 166 .{]=v
 
12.4 用户自定义轮廓 167 Q&9& )8-  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 ;"GI~p2~7  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 ,<-a 6  
13.1 定义材料 173 )5bdWJ>l  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 YCQ+9  
13.3 定义晶圆 174 ]9pcDZB  
13.4 创建器件 175 @i:_JOl  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 [h2V9>4:  
13.6 定义电极区域 178 %K]nX#.B&