[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 ]qF<Zw7  
DD)mN) &T  
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。 8:BQHYeJK  
iu+zw[f  
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。 CJtr0M<U+  
P|yGx)'^P  
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。 R\i]O  
HK=CP0H  
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。 /:Rn"0   
Zt7hzW  
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。 23,%=U  
'XG:1Bpm  
《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 K7y!s :rg!  
a'o}u,e5  
T;xHIg4
 
目 录 W'm!f  
1 入门指南 4 2"B}}  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 P((S2"D<4  
1.2 OptiBPM简介 5 1NB2y[  
1.3 光波导介绍 8 CAA tco5  
1.4 快速入门 8 c g3Cl[s  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 5n-9#J$  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 pXGK:ceFu  
2.2 定义布局设置 29 -O>^eMWywo  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 jcT{ugpq  
2.4 插入input plane 35 >}xAg7\^  
2.5 运行模拟 39 #3AYz82w  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 & bp#1KR)  
3 创建一个单弯曲器件 44 m1M;'tT@  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 #r78Ym'aI  
3.2 定义布局设置 45 1oXz[V  
3.3 创建一个弧形波导 46 KY;uO 8Te  
3.4 插入入射面 49 5e~ j  
3.5 选择输出数据文件 53 HMl!?%%  
3.6 运行模拟 54 nph7&[xQI  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 @+QYWh'  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 w%%6[<3%  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 S&;T_^|  
4.2 定义布局设置 61 RPofa+  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 P':]A{<Z  
4.4 插入输入面 62 P'FPe55F  
4.5 运行模拟 63 Q6e'0EIKC  
4.6 预览最大值 65 N{0+C?{_  
4.7 绘制波导 69 ZEXj|wC
 
4.8 指定输出波导的路径 69 P@o,4\;K  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 '=Ip5A{S/  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 ?Oe_} jv;  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 J,(U<%n  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 |e.3FjTH  
5.1 定义波导材料 75 XSL t;zL:  
5.2 定义布局设置 76 [<@A8Q5,y  
5.3 创建波导 76 k*zc5ev}  
5.4 修改输入平面 77 75^)Ni  
5.5 指定波导的路径 78
rTm>8et
 
5.6 运行模拟 79 ePPp)=
 
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 `% #zMS  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 |zRoXO`]-*  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 -=v/p*v0o  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 DLg`Q0`M5  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 jN5} 2 p*  
6.2 定义布局结构 89 D!OG307P  
6.3 绘制并定位波导 91 Hz;jJ&S  
6.4 生成布局脚本 95 KNUMz4  
6.5 插入和编辑输入面 97 af`f*{Co3  
6.6 运行模拟 98 %i]uW\~U  
6.7 修改布局脚本 100 NXV~[  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 US*<I2ZLh  
7 应用预定义扩散过程 104 C7c|\T  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 \V!X& a  
7.2 定义布局设置 106 E-7a`S  
7.3 设计波导 107 jmZ|b6  
7.4 设置模拟参数 108 {TcbCjyw  
7.5 运行模拟 110 {XVf|zM,  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 D^T7pO  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 Pvb+  
7.8 添加一个新的轮廓 111 eA~_)-Z-  
7.9 创建上方的线性波导 112 d q+7K  
8 各向异性BPM 115 :n%sU*'T  
8.1 定义材料 116 (VF4FC  
8.2 创建轮廓 117 y>pq*i  
8.3 定义布局设置 118 IZ(CRKCGBl  
8.4 创建线性波导 120 Q e2/4j4  
8.5 设置模拟参数 121 ?'8MI|*l%  
8.6 预览介电常数分量 122 5k7(!  
8.7 创建输入面 123 LBiv]3  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 s+\qie  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 xa%ktn  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 v2uS6  
9.2 定义布局设置 130 +ke42Jwt  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 {1-CfQ0 8  
9.4 编辑输入平面 132 $/U^/2)  
9.5 设置模拟参数 134 BBuYO$p  
9.6 运行模拟 135 #t9=qR~"  
10 电光调制器 138 q.hc%s2?  
10.1 定义电解质材料 139 H* JC`:  
10.2 定义电极材料 140 5l7L@Ey  
10.3 定义轮廓 141 4`'BaUU(  
10.4 绘制波导 144 /j5- "<;.  
10.5 绘制电极 147 @x>$_:]  
10.6 静电模拟 149 Q17o5##x7  
10.7 电光模拟 151 1 0Tg> H  
11 折射率(RI)扫描 155 i!+3uHWu`)  
11.1 定义材料和通道 155 p/^\(/\])  
11.2 定义布局设置 157 2 DNzC7}e  
11.3 绘制线性波导 160 *U^\Mwp  
11.4 插入输入面 160 `]
 dx%  
11.5 创建脚本 161 i:N^:%  
11.6 运行模拟 163 YPJx/@Z`  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 CR8r|+(8  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 Hn'2'Vu  
12.1 定义材料 165 %JH_Nw.P  
12.2 创建参考轮廓 166 r+.4|u  
12.3 定义布局设置 166 1AEVZ@(j7  
12.4 用户自定义轮廓 167 +AC-f2  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 p'c<v)ia  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 {{)[Ap)  
13.1 定义材料 173 XTXo xZ#w  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 t=\[J+  
13.3 定义晶圆 174 z&J ow/  
13.4 创建器件 175 W%<]_u[-}  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 s{EX ;   
13.6 定义电极区域 178 98BBsjkd