[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 N2ied^* 0  
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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。 ~=En+J}*  
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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。 #]E(N~  
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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。 @%hCAm  
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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。 -)
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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。 krB'9r<wa`  
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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 L?5f+@0.  
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目 录 Nc)J18  
1 入门指南 4 1[;;sSp  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 C[uOReo  
1.2 OptiBPM简介 5 WC,+Cn e  
1.3 光波导介绍 8 =JS;;PzX[  
1.4 快速入门 8 C/=XuKE-
t  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 vUA0FoOp  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 .]x2K-Sf  
2.2 定义布局设置 29 -|S]oJy  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 LD>\#q8a*  
2.4 插入input plane 35 @+LfQY  
2.5 运行模拟 39 )IL #>2n?  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 B@y(.  
3 创建一个单弯曲器件 44 Ju2l?RrX  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 (`BSVxJH  
3.2 定义布局设置 45 %JZZ%xc  
3.3 创建一个弧形波导 46 TUIk$U?/I  
3.4 插入入射面 49 |X19fgk  
3.5 选择输出数据文件 53 ziE*'p  
3.6 运行模拟 54 S4^N^lQ]  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 23!;}zHp  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 uI~S=;o  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 nH|,T%  
4.2 定义布局设置 61 D*P
Yr{z'  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 qZv =  
4.4 插入输入面 62 +rXF{@ l  
4.5 运行模拟 63 !7bw5H  
4.6 预览最大值 65 iRV~Il#~!  
4.7 绘制波导 69 .|qK+Hnc  
4.8 指定输出波导的路径 69 <A5]]{9 +  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 H)w(q^i  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 >EsziRm  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 4Y> Yi*n  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 }[+!$#  
5.1 定义波导材料 75 H9)m^*  
5.2 定义布局设置 76 M:KbD|  
5.3 创建波导 76 *l+OlQI0+  
5.4 修改输入平面 77 B+d<F[|  
5.5 指定波导的路径 78 (>4aibA'P  
5.6 运行模拟 79 2&PPz}Sw  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 N,dT3we  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 WEg6Kz  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 3.d"
rl  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 }9HmTr|  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88
kum#^^4G|  
6.2 定义布局结构 89 f
3j{VN  
6.3 绘制并定位波导 91 %@a8P  
6.4 生成布局脚本 95 L4u;|-znw  
6.5 插入和编辑输入面 97 "xmP6=1  
6.6 运行模拟 98 :2 >hoAJJ  
6.7 修改布局脚本 100 u%/fx~t$  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 acP+3u?r  
7 应用预定义扩散过程 104 `afIYXP  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 0P^L}VVX  
7.2 定义布局设置 106 \!vN  
7.3 设计波导 107 do*}syQ`
O  
7.4 设置模拟参数 108 DS-0gVYeDW  
7.5 运行模拟 110 S{4z?Ri, '  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 0~wF3BgV  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 @vL20O.  
7.8 添加一个新的轮廓 111 7]xm2CHx5  
7.9 创建上方的线性波导 112 HoV^Y6  
8 各向异性BPM 115 &cWjEx  
8.1 定义材料 116 
/-bF$)vN  
8.2 创建轮廓 117 4(}J.-B  
8.3 定义布局设置 118 W?yd#j  
8.4 创建线性波导 120 ^-mR
P\5  
8.5 设置模拟参数 121 ah @uUHB  
8.6 预览介电常数分量 122 a?|vQ*W  
8.7 创建输入面 123  ~>O)  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 UJ-?k&j,  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 Zwcy4>8  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 |@,|F:h<M  
9.2 定义布局设置 130 j'[m:/  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 w-Nhs6  
9.4 编辑输入平面 132 t}IkK=f  
9.5 设置模拟参数 134 I;5R2" 3  
9.6 运行模拟 135 ?D,=37  
10 电光调制器 138 O#wpbrJ  
10.1 定义电解质材料 139 vZ/6\Cz
 
10.2 定义电极材料 140 (b?{xf'
G  
10.3 定义轮廓 141 X[#zCM  
10.4 绘制波导 144 *
 tCS  
10.5 绘制电极 147 08X_}97#WF  
10.6 静电模拟 149 Pe C7  
10.7 电光模拟 151
!O\;Nua  
11 折射率(RI)扫描 155 y\N|<+G+  
11.1 定义材料和通道 155 #;n+YM">:  
11.2 定义布局设置 157 DD" $1o"  
11.3 绘制线性波导 160 zR!o{8  
11.4 插入输入面 160 +&zYZA8v  
11.5 创建脚本 161 Kp+CH7I*  
11.6 运行模拟 163 E_KCNn-f  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 WI]o cF  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 o=FE5"t  
12.1 定义材料 165 m<L;  
12.2 创建参考轮廓 166 D\<y)kh  
12.3 定义布局设置 166 l3N I$Zu  
12.4 用户自定义轮廓 167 gP+fN$5'd  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 +,~zWv1v  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 VG/3xR&y  
13.1 定义材料 173 BpX6aAx  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 *yl>T^DjTC  
13.3 定义晶圆 174 >]o}}KF?  
13.4 创建器件 175 f+rz|(6vs{  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 cA6lge<{~  
13.6 定义电极区域 178  L4uFNM]