[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 KunK.m  
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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。 |b;}' *  
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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。 Y:^~KS=Uz  
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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。 V,<,;d fR  
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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。 ~2 T_)l?  
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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。 owCQ71Q  
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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 h.%VWsAO7  
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目 录 0(Vbji  
1 入门指南 4 ::dLOf8o  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 \u2K?wC  
1.2 OptiBPM简介 5 Oe'Nn250  
1.3 光波导介绍 8 '# "Z$  
1.4 快速入门 8 a)(j68c
 
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 M`FsKK`  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 *GfGyOS(  
2.2 定义布局设置 29 ]"dZE2!  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 prlnK  
2.4 插入input plane 35 +AZ=nMgW  
2.5 运行模拟 39 Ve2z= 6(  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 %Wom]/&,'  
3 创建一个单弯曲器件 44 Nn ?BD4i  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 n #p6i  
3.2 定义布局设置 45 [{Fr{La`D'  
3.3 创建一个弧形波导 46 (iP,F]  
3.4 插入入射面 49 #dqZdj@  
3.5 选择输出数据文件 53 BtBo%t&  
3.6 运行模拟 54 6[69|&  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 y`E2IE2o  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 Z%`} `(  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 B+jT|Y'  
4.2 定义布局设置 61 +LQ2To  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 Jb6rEV>  
4.4 插入输入面 62 zr&K0a{hc  
4.5 运行模拟 63 tW|B\p}  
4.6 预览最大值 65 st{:]yTRk  
4.7 绘制波导 69 $P^=QN5Bb  
4.8 指定输出波导的路径 69 P;VR[d4e/  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 BNyDEFd  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 v%/8pmZw;  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 <s9Sx>Zb  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 m,K\e  
5.1 定义波导材料 75 u7^Z7
; J  
5.2 定义布局设置 76 cK(}B_D$  
5.3 创建波导 76 q .tVNKy%  
5.4 修改输入平面 77 XC?H  
5.5 指定波导的路径 78 <9"s&G@  
5.6 运行模拟 79 vO]gj/SaT  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 \&R}JK  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 nkS6A}i3o  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 n j; KnZ  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 $B}(5Da  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 ,G"?fQ7zR  
6.2 定义布局结构 89 JGn@)!$+/  
6.3 绘制并定位波导 91 YCh!D dy  
6.4 生成布局脚本 95 7vNS@[8  
6.5 插入和编辑输入面 97 y3 LWh}~E  
6.6 运行模拟 98 0w< iz;30  
6.7 修改布局脚本 100 pJ+>qy5  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 aMm`G}9n  
7 应用预定义扩散过程 104 1ikkm7  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 s<E_74q1  
7.2 定义布局设置 106 bp_3ETK]P  
7.3 设计波导 107 Bpo~x2p  
7.4 设置模拟参数 108 %- %/3  
7.5 运行模拟 110 +ywWQ|V  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 r\@"({q}_-  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 2J9eeN  
7.8 添加一个新的轮廓 111 x[WT)  
7.9 创建上方的线性波导 112 zLOmtZ(['  
8 各向异性BPM 115 LMsbTF@E  
8.1 定义材料 116 XiKv2vwA  
8.2 创建轮廓 117 "N4c>2Q  
8.3 定义布局设置 118 8uyVx9C0  
8.4 创建线性波导 120 "9LPq  
8.5 设置模拟参数 121 " 8;D^
 
8.6 预览介电常数分量 122 MMhd-B1O&  
8.7 创建输入面 123 BAX])~_  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 i;6\tK"!  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 q/Q^\HTk  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 IdzF<>;W  
9.2 定义布局设置 130 "D3JdyO_S  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 A javV

 
9.4 编辑输入平面 132 G`
6U t  
9.5 设置模拟参数 134 (>WV
)  
9.6 运行模拟 135 p7.@ez ;  
10 电光调制器 138 }!n<L:njX  
10.1 定义电解质材料 139 8y|(]5 'r  
10.2 定义电极材料 140 A<>W^ow  
10.3 定义轮廓 141 2q2wo&uK  
10.4 绘制波导 144 1;? L:A  
10.5 绘制电极 147 SB$~Btr  
10.6 静电模拟 149 (9Hc`gd)p  
10.7 电光模拟 151 sUj#:X  
11 折射率(RI)扫描 155 ~\ie/}zYj  
11.1 定义材料和通道 155 hzKfYJcQ|  
11.2 定义布局设置 157 %*eZoLDg]  
11.3 绘制线性波导 160 <=A&y5o  
11.4 插入输入面 160 _NA]= #J  
11.5 创建脚本 161 ,wRrx&  
11.6 运行模拟 163 JXPn <  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 P-+^YN,  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 qn+mlduU  
12.1 定义材料 165 61jDI^:  
12.2 创建参考轮廓 166 V#3VRh  
12.3 定义布局设置 166 "T~Ps$  
12.4 用户自定义轮廓 167 Rw$ @%o%  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 qIb(uF@l"  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 )>TA|W]@  
13.1 定义材料 173 >D-$M_  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 s-8>AW ep  
13.3 定义晶圆 174 2{U4wTu  
13.4 创建器件 175 ~PoGuj2wA  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ?I7H ):  
13.6 定义电极区域 178 v'_tna6`O  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 i"_f46rP  
13.8 运行模拟 182 ZO}V}3  
13.9 创建脚本 184 K32eZv`T7  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 72v 9S T  
14.1 理论背景 186 x;b'y4kH  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 ?d_<S0j-)  
14.3 生成脚本数据 190 4pc=MR  
14.4 导出散射数据 193 >fb*X'Zi%  
14.5 创建臂 194 2<.}]yi  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 uQ8
]j.0  
14.7 加载两个臂的文件 200 8,['q~z  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 SKcAZC  
14.9 连接元件 202 #p_ ~L4iW  
14.10 运行模拟 203 08.dV<P  
14.11 创建图以查看结果 204 ):.]4n{L  
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