[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 __[bKd.  
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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。 :xC1Ka%~  
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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。 u>[hLXuB  
S(G&{KG  
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。 WTUC\}#E\  
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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。 tW%!|T5/  
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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。 o^+g2;Ro  
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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 E|x t\*  
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目 录 E<77Tj  
1 入门指南 4 X9o6} %Y  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 /,JL \b  
1.2 OptiBPM简介 5 'v_k#%  
1.3 光波导介绍 8 ~Q+J1S]Fs  
1.4 快速入门 8 `$ZBIe/u  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 X"S")BQ q  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 i:
x<Vi  
2.2 定义布局设置 29 2xt$w%  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 }nMp.7b  
2.4 插入input plane 35 jB3Rue:+g  
2.5 运行模拟 39 D4PjE@D"H  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 D()tP  
3 创建一个单弯曲器件 44 w %R=kY)o  
3.1 定义一个单弯曲器件 44
Y >U_l:_^  
3.2 定义布局设置 45 "/{H=X3was  
3.3 创建一个弧形波导 46 J@o$V- KK
 
3.4 插入入射面 49 Q,nXc  
3.5 选择输出数据文件 53 P5`BrY,hZ  
3.6 运行模拟 54 _dwJ;j`2  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 3W55m@w  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 B=|m._OL]n  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 oe{,-<yck  
4.2 定义布局设置 61 077wk  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 %dq|)r  
4.4 插入输入面 62 :-e[$6}S  
4.5 运行模拟 63 73kI%nNB  
4.6 预览最大值 65 xk&#fW^r  
4.7 绘制波导 69 >"pHk@AWK  
4.8 指定输出波导的路径 69 \
6 :7  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 u*8x.UE8C0  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 h&<>nK   
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 f|&,SI?  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 FXFyF*w2  
5.1 定义波导材料 75 ejlau#8"  
5.2 定义布局设置 76  t`'5|  
5.3 创建波导 76 @P6*4W  
5.4 修改输入平面 77 <4jqF 4 W  
5.5 指定波导的路径 78 vec4R )S  
5.6 运行模拟 79 .t$1B5  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 Z^%aXaf8  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 k;
!}nQ&  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 ?Y_!Fr3V  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 Sj
@V
OW  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 GUUd(xS{  
6.2 定义布局结构 89 ;!pJ%p0Sc  
6.3 绘制并定位波导 91 $Sc;
  
6.4 生成布局脚本 95 F 8 gw3  
6.5 插入和编辑输入面 97 l'kVi  
6.6 运行模拟 98 :zsMkdU  
6.7 修改布局脚本 100 ?5rM'O2  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 r<EwtO+x  
7 应用预定义扩散过程 104 d%Nx/DS)  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 xv0y?#`z  
7.2 定义布局设置 106 4x?4[J~u[  
7.3 设计波导 107 s1 (UOd7}  
7.4 设置模拟参数 108 PQ(/1v   
7.5 运行模拟 110 h?-M+Ac  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 Z2&7HTz  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 /9SNXjfbt  
7.8 添加一个新的轮廓 111 GLa_[9 "  
7.9 创建上方的线性波导 112 I
S%e5  
8 各向异性BPM 115 gCv[AIE_m  
8.1 定义材料 116 ?HP{>l0r  
8.2 创建轮廓 117 X oh@(%  
8.3 定义布局设置 118 ]vZ}4Xno  
8.4 创建线性波导 120 uF<\|y rFt  
8.5 设置模拟参数 121 lCJ/@)  
8.6 预览介电常数分量 122 ]`TX%Qni  
8.7 创建输入面 123 >o!5)\F  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 /|,:'W%U  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 )KcY<K  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 V*1-wg5>  
9.2 定义布局设置 130 9 N9Q#o$!.  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 A5%cgr
% 6  
9.4 编辑输入平面 132 Vl0Y'@{  
9.5 设置模拟参数 134 7WEoyd  
9.6 运行模拟 135 CAbT9Wz&  
10 电光调制器 138
*KDwl<^A  
10.1 定义电解质材料 139 ZG1 {"J/z  
10.2 定义电极材料 140 \vp^[,SI  
10.3 定义轮廓 141 )C%S`d<%,  
10.4 绘制波导 144 ANXN.V  
10.5 绘制电极 147 0{sYD*gK]  
10.6 静电模拟 149 uEDvdd#V.  
10.7 电光模拟 151 . /~#  
11 折射率(RI)扫描 155 ?tf<AZ=+^L  
11.1 定义材料和通道 155 `&g1`vg  
11.2 定义布局设置 157 a'B 5m]%  
11.3 绘制线性波导 160 \zV'YeG  
11.4 插入输入面 160 +3o 4KB}  
11.5 创建脚本 161 mM-7 jz  
11.6 运行模拟 163 NA9ss  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 -SKcS#IF  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 A:,R.P>`C  
12.1 定义材料 165 8|-064i>  
12.2 创建参考轮廓 166 Y$N D  
12.3 定义布局设置 166 KAm$^N5  
12.4 用户自定义轮廓 167 o&Sv2"2  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 &1ss @-  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 O%rt7qV"g2  
13.1 定义材料 173 o3>D~9  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 y<n<uZ;  
13.3 定义晶圆 174
uqK[p^{  
13.4 创建器件 175 DK }1T  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 21.N+H'  
13.6 定义电极区域 178 7G9o%!D5  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 T.iVY5^<  
13.8 运行模拟 182 I)}T4OOc/  
13.9 创建脚本 184 E/uKzzD9  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 H"%SzU  
14.1 理论背景 186 If%**o  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 ~VaO,8&+L  
14.3 生成脚本数据 190 6+x>g  
14.4 导出散射数据 193 {ZD'l5jU  
14.5 创建臂 194 ,)P6fa/  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 eHHqm^1z  
14.7 加载两个臂的文件 200 k{B;J\`E;  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 \>(S?)6  
14.9 连接元件 202 zqAp7:  
14.10 运行模拟 203 L*Q#!_K0P  
14.11 创建图以查看结果 204 e*jfxQ=qG  
有兴趣可以扫码加微咨询 n%}Vd `c  
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