[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 FfD ,cDs  
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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。 r7Q:l ?F2  
@R'g@+{I  
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。 (Qx-KRH  
\c9t]py<.h  
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。 OU)p)Y_z  
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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。 s!j(nUd/  
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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。 ArmL,  
9p[W :)P4d  
《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 ohc/.5Kl  
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目 录 px [1#*  
1 入门指南 4 G7/?hky 0.  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 w}bEufU+2  
1.2 OptiBPM简介 5 N}l]Ilm$34  
1.3 光波导介绍 8 WfTdD.Xx  
1.4 快速入门 8 ?) ,xZ1"  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 ?2<6#>(7a  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 tRUsZl  
2.2 定义布局设置 29 }lNufu  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 ,8J*S  
2.4 插入input plane 35 G7_"^r%c9;  
2.5 运行模拟 39 n7,6a  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 d'AviW>  
3 创建一个单弯曲器件 44 L>5!3b=b  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 :LIKp;  
3.2 定义布局设置 45 y9G57D  
3.3 创建一个弧形波导 46 VI|DMx   
3.4 插入入射面 49 +sR *d  
3.5 选择输出数据文件 53 Pu%>j'A  
3.6 运行模拟 54 ~gi( 1<#  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 Q5Ghki  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 h4B#T'b  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 !iitx U  
4.2 定义布局设置 61 { Sliy'  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 {ZsWZJ!  
4.4 插入输入面 62 }'.Sn{OWf  
4.5 运行模拟 63 3Ibt'$dK  
4.6 预览最大值 65 K_lL\  
4.7 绘制波导 69 <1g1hqK3  
4.8 指定输出波导的路径 69 KEVy%AP=*h  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 }PIGj}F/  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 qiKtR  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 )V$!  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 2W:?#h3  
5.1 定义波导材料 75 SE}RP3dF!  
5.2 定义布局设置 76 DHumBnQ  
5.3 创建波导 76 norc!?L  
5.4 修改输入平面 77 ZhbY,wJ
,  
5.5 指定波导的路径 78 w6In{uO-Z  
5.6 运行模拟 79 Q0"F>%Cn  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 /qhm9~4e3  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 ^1Zq0  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 iQ
}sp64  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 vkd<l&zD  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 SSsQu^A  
6.2 定义布局结构 89 >->xhlL*  
6.3 绘制并定位波导 91 X @jYQ.  
6.4 生成布局脚本 95 HAU
TCX  
6.5 插入和编辑输入面 97 g d}TTe  
6.6 运行模拟 98 WWs[]zr  
6.7 修改布局脚本 100 h,6S$,UI  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 !e\R;bYM  
7 应用预定义扩散过程 104 ZRq}g:  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 / -qt}  
7.2 定义布局设置 106 gJFpEA {  
7.3 设计波导 107 `:BQ&T%UQR  
7.4 设置模拟参数 108 U;Y}2  
7.5 运行模拟 110 ^xNe Eb  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 Ty4%du6?d  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 }
!7DF  
7.8 添加一个新的轮廓 111 ]-Y]Q%A4  
7.9 创建上方的线性波导 112 4C9"Q,o%&  
8 各向异性BPM 115 [BR}4(7  
8.1 定义材料 116 KRR^?  
8.2 创建轮廓 117 u-M$45vct  
8.3 定义布局设置 118 8qYGlew,  
8.4 创建线性波导 120 $No>-^)  
8.5 设置模拟参数 121 {f-/,g~  
8.6 预览介电常数分量 122 2#A9D.- h  
8.7 创建输入面 123 ihY^~  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 <9.7gwzE  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 +ET  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 DoB3_=yJ+  
9.2 定义布局设置 130 QDT{Xg*I  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 iK:qPrk-  
9.4 编辑输入平面 132 v4a4*rBI"  
9.5 设置模拟参数 134 +P)[|y +e  
9.6 运行模拟 135 X%1.mTU~K  
10 电光调制器 138 s!fY^3  
10.1 定义电解质材料 139 ~+iJp
W  
10.2 定义电极材料 140 Y+`-~ 88  
10.3 定义轮廓 141 {)gd|JV*  
10.4 绘制波导 144 rxI&;F#  
10.5 绘制电极 147 (?3\.tQ}}  
10.6 静电模拟 149 D
!$ =oK  
10.7 电光模拟 151 c7Qa !w  
11 折射率(RI)扫描 155 glX2L~  
11.1 定义材料和通道 155 =X5&au o  
11.2 定义布局设置 157
3$yL+%i  
11.3 绘制线性波导 160 \bQ
!>l\  
11.4 插入输入面 160 H;Qn?^  
11.5 创建脚本 161 WHLK
f  
11.6 运行模拟 163 ^(JbJ@m/  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 SFgIY]  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 u#,'ys  
12.1 定义材料 165 gWH9=%!  
12.2 创建参考轮廓 166 yrNc[kS/  
12.3 定义布局设置 166 $ 14DTjj  
12.4 用户自定义轮廓 167 ZBq*<VtV  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 207oEO]  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 LtWU
"42  
13.1 定义材料 173 EI+/%.,  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 C|@k+^S  
13.3 定义晶圆 174 ]hVXFHrR  
13.4 创建器件 175 ,(W98}nB  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 'nt,+`.
y6  
13.6 定义电极区域 178 CvWEXY_P2  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 hg=G//
 
13.8 运行模拟 182 "{"2h>o#D}  
13.9 创建脚本 184 _`
[6jhNa!  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 m$qC 8z]  
14.1 理论背景 186 !Jnw_)  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 ER0#$yFpM  
14.3 生成脚本数据 190 2Wf qgR[3  
14.4 导出散射数据 193 "UnSZ[;t  
14.5 创建臂 194 q0Lt[*q3R  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 f
Q4$@  
14.7 加载两个臂的文件 200 :!!`!*!JH  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 `0
sk2fn  
14.9 连接元件 202 B2WX#/lgd  
14.10 运行模拟 203 % peb{i  
14.11 创建图以查看结果 204 :I(gz~u6  
有兴趣可以扫码加微咨询 ,O{ 5   
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