[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 @]L$eOV_  
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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。 eh,_g.  
79B+8= K  
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。 "
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fC/P W`4Ae  
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。 4@0Z<8Mo  
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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。 _p<wATv?7t  
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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。 )"%J~:`h}  
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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 gp+@+i>b+[  
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目 录 2#Qw  
1 入门指南 4 L }R-|  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 jVna;o)  
1.2 OptiBPM简介 5 u ^M'[<{  
1.3 光波导介绍 8 [Bj\h7G
 
1.4 快速入门 8 pxCQ=0k  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 4}0Ry\ 6  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 XE#$
|Z  
2.2 定义布局设置 29 &&C'\,ZK5  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 [buLo*C4:  
2.4 插入input plane 35 H%{k.#O  
2.5 运行模拟 39 | NyANsI  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 gCbS$Pw  
3 创建一个单弯曲器件 44 gI/(hp3ob  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 3
4L1Gxf  
3.2 定义布局设置 45
QFFFxaeJg  
3.3 创建一个弧形波导 46 j%gle%_  
3.4 插入入射面 49 +5GPU 9k  
3.5 选择输出数据文件 53 
HT6$|j  
3.6 运行模拟 54 :g{ybTSEe  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 biRkqc;  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 Us_1 #$p,  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 BY@l:y4  
4.2 定义布局设置 61 8_M"lU0[  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 Ged} qXn  
4.4 插入输入面 62 x#hSN|'"  
4.5 运行模拟 63 \/-4jF:  
4.6 预览最大值 65 GQ sE5Vb  
4.7 绘制波导 69 whFJ]  
4.8 指定输出波导的路径 69 :.(A,  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 I~nz~U:ak  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 (4/W)L$  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 B/Ltb^a  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ~VV$wU!A  
5.1 定义波导材料 75 |Z8Eu0RSb  
5.2 定义布局设置 76 c7nbHJi  
5.3 创建波导 76 DXZZZ[#  
5.4 修改输入平面 77 [EK@f,iM  
5.5 指定波导的路径 78 FJBB@<>:  
5.6 运行模拟 79 vVSf'w  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 hfg ^z5  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 H;#C NB<e  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 2I
7|hZ,  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 m=a^t  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 >` u8(  
6.2 定义布局结构 89 !t?5U_on  
6.3 绘制并定位波导 91 eV"Uv3  
6.4 生成布局脚本 95 U[z2{\  
6.5 插入和编辑输入面 97 0D0uzUD-
 
6.6 运行模拟 98 szXqJG8|  
6.7 修改布局脚本 100 j.c{%UYj  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102  IuMJ-"  
7 应用预定义扩散过程 104 w%(D4ldp   
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 bk]g}s  
7.2 定义布局设置 106 fZQ2<*)pqO  
7.3 设计波导 107 # hw;aQ  
7.4 设置模拟参数 108 +`!>lo{X  
7.5 运行模拟 110 &#OF,_6"m  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 cv. j  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 $"va8,  
7.8 添加一个新的轮廓 111 <YrsS-9  
7.9 创建上方的线性波导 112 -J0I2D  
8 各向异性BPM 115 _|#P~Ft  
8.1 定义材料 116 B;nIKZ  
8.2 创建轮廓 117 ;D@F  
8.3 定义布局设置 118 bD?gwhAKA  
8.4 创建线性波导 120 (0Jr<16si$  
8.5 设置模拟参数 121 X_)x Fg'k  
8.6 预览介电常数分量 122 R_"6E8N  
8.7 创建输入面 123 g"`jWSt7Q  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 aO2zD<d  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 9%riB/vkrF  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 k#Qjm9V  
9.2 定义布局设置 130 .N7&Jy  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 z>b^Ui0  
9.4 编辑输入平面 132 %BQ?DTtb7'  
9.5 设置模拟参数 134 t{`uN  
9.6 运行模拟 135 rl-#Ez  
10 电光调制器 138 8C*xrg#g:  
10.1 定义电解质材料 139 IR32O,)  
10.2 定义电极材料 140 cQ3p|a `  
10.3 定义轮廓 141 z?GtC{L9  
10.4 绘制波导 144 .=) *Qx+  
10.5 绘制电极 147 bAUYJPRpy  
10.6 静电模拟 149 %&J`mq  
10.7 电光模拟 151 4b}'W}  
11 折射率(RI)扫描 155 -VP_Aw$  
11.1 定义材料和通道 155 ~+PKWs'}F  
11.2 定义布局设置 157
ReGT*+UN  
11.3 绘制线性波导 160 Z7 ++c<|p  
11.4 插入输入面 160 v!=e]w6{  
11.5 创建脚本 161
S_s;foT  
11.6 运行模拟 163 Q+'fTmT[,  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 hMgk+4*  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 X?]Mzcu  
12.1 定义材料 165 Z=l2Po n  
12.2 创建参考轮廓 166 CY"i|s  
12.3 定义布局设置 166 Hi U/fi`  
12.4 用户自定义轮廓 167 aHPx'R  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 [a.(0YLr'w  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 #IeG/t(  
13.1 定义材料 173 !:~C/B{  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 )&-n-m@E  
13.3 定义晶圆 174 F5{GMn;j  
13.4 创建器件 175 COd~H  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 '=d y =  
13.6 定义电极区域 178 `.wgRUhFH;  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 24fN3  
13.8 运行模拟 182 -$kbj*b##  
13.9 创建脚本 184 0|{":i_s  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 (1'sBm7F  
14.1 理论背景 186 >n1UK5QD  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 )P|/<>z  
14.3 生成脚本数据 190 2]r5e;  
14.4 导出散射数据 193 xX~
m Fz0C  
14.5 创建臂 194 "*KOU2}
C  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 6K >(n  
14.7 加载两个臂的文件 200 [?da BXS  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 RG/P]  
14.9 连接元件 202 EPM(hxCIQ  
14.10 运行模拟 203 YL[y3&K  
14.11 创建图以查看结果 204 (D+%*ax  
有兴趣可以扫码加微咨询 9~ifST\  
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