[产品]光波导、耦合《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 %55@3)V8Rf  
3@^MvoC  
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。 J=I:T2bV&s  
}J
RP,YNh  
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。 i 8l./Yt/  
-Y*VgoK%  
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。 $.H:8^W  
06 QU  
本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 *)limqe3"$  
B\Xh3l]+j  
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。 yGU .AM  
CY34X2F  
《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 (+|X<Bl:`  
nD7|8,
'  
]JOephX2R  
目 录 9|' |BC  
1 入门指南 4 #EJhAJ  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 Ls&+XlrX8  
1.2 OptiBPM简介 5 G+0><,S  
1.3 光波导介绍 8 UQ/qBbn  
1.4 快速入门 8 v @:~mwy  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 P Q7A~dw9  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 _`H.h6h  
2.2 定义布局设置 29 &e5(Djz8t  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 LH4>@YPGE#  
2.4 插入input plane 35 {@?G 9UypA  
2.5 运行模拟 39 X*i/A<Y`=  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 Jlp<koy  
3 创建一个单弯曲器件 44 -K"4rz  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 #kyl?E  
3.2 定义布局设置 45 [r(Qs|  
3.3 创建一个弧形波导 46 #O"  
3.4 插入入射面 49 BT]ua]T+  
3.5 选择输出数据文件 53 /RGNAHtIi  
3.6 运行模拟 54 g?B3!,!9  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 rz6uDJ"  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 ['z!{Ez  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 []|;qHhC~(  
4.2 定义布局设置 61 wJgX/W  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61
} ^i b  
4.4 插入输入面 62 9:5:`'b  
4.5 运行模拟 63 SyO79e*t  
4.6 预览最大值 65 b.s9p7:J  
4.7 绘制波导 69 RPVT*`o  
4.8 指定输出波导的路径 69 3\AM=`  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 TI=h_%mO  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 D==Mb~  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 3o*FPO7?  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 P-CB;\  
5.1 定义波导材料 75 2edBQYWd  
5.2 定义布局设置 76 RsW9:*R  
5.3 创建波导 76 YzAFC11,  
5.4 修改输入平面 77 'Hw4j:pS  
5.5 指定波导的路径 78 Q.+|xwz  
5.6 运行模拟 79 @b2`R3}9R  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 `2`fiKm  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 T$KF< =  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 3NIUW!gr  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 jij<yM8$g  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 *#y;8  
6.2 定义布局结构 89 HRB[GP+  
6.3 绘制并定位波导 91 !g>.i`  
6.4 生成布局脚本 95 3xNMPm  
6.5 插入和编辑输入面 97 2Vk\L~K  
6.6 运行模拟 98 fQ+\;iAU  
6.7 修改布局脚本 100 B@O@1?c[  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 fr[3:2g-_  
7 应用预定义扩散过程 104 /\Z J
 
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 1zftrX~v!X  
7.2 定义布局设置 106 cu&,J#r%  
7.3 设计波导 107 ~>5#5!}@*  
7.4 设置模拟参数 108 x0Yse:RE^  
7.5 运行模拟 110 JN'cXZJPn  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 ; |L<:x/  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 WKmbNvN^  
7.8 添加一个新的轮廓 111 YE}s  
7.9 创建上方的线性波导 112 FJNF%a)x2I  
8 各向异性BPM 115 ~]'pY  
8.1 定义材料 116 F7MzCZvu  
8.2 创建轮廓 117 la <npX  
8.3 定义布局设置 118 \}_Yd8  
8.4 创建线性波导 120 :q#K} /  
8.5 设置模拟参数 121 ]"~51HQZ  
8.6 预览介电常数分量 122 8FkFM^\1L  
8.7 创建输入面 123 (k`{*!:1a  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 N]N4^A'  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 Z5(enTy-  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 wmU0E/{9]  
9.2 定义布局设置 130 x;\wY'  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 S/[E8T"  
9.4 编辑输入平面 132 al&(-#1  
9.5 设置模拟参数 134 9\;|x  
9.6 运行模拟 135 xJs
;v  
10 电光调制器 138 ~8T(>!hE1h  
10.1 定义电解质材料 139 =Gk/k}1  
10.2 定义电极材料 140 J#2!ZQE 3  
10.3 定义轮廓 141 oU6y4y
O  
10.4 绘制波导 144 wsU V;S*X%  
10.5 绘制电极 147 _7T@5\b:;  
10.6 静电模拟 149 jZoNi  
10.7 电光模拟 151 LjB;;&VCn  
11 折射率(RI)扫描 155 &PWB,BXv  
11.1 定义材料和通道 155 8}e,%
{q  
11.2 定义布局设置 157 kcie}Be  
11.3 绘制线性波导 160 ,)!u)wz  
11.4 插入输入面 160 {yA$V0`N{  
11.5 创建脚本 161 HO)/dZNU  
11.6 运行模拟 163 Rli:x  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 qU6nJi+-I  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 _c$9eAe  
12.1 定义材料 165 x35cW7R}T_  
12.2 创建参考轮廓 166 L I>(RMv  
12.3 定义布局设置 166 +>~?m*$  
12.4 用户自定义轮廓 167 0c^>eq]  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 )6KMHG  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 gk[{2HgN  
13.1 定义材料 173 KInk^`C/H  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 D}C,![   
13.3 定义晶圆 174 ^YdcAHjK  
13.4 创建器件 175 =qy=-j]  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 P|tNL}2`;  
13.6 定义电极区域 178 R"MRnr_4K  
l
7{oi!   
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 /walu+]h  
13.8 运行模拟 182 Cxod[$8  
13.9 创建脚本 184 9+s.w25R  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 *'Y@3vKE  
14.1 理论背景 186 %ek'~  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 cRd0S*QN2  
14.3 生成脚本数据 190 [%Bf< J<  
14.4 导出散射数据 193 $;M:TpX  
14.5 创建臂 194 h7*W*Bd  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 @yXfBML?]  
14.7 加载两个臂的文件 200 RB* J=  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 U7uKRv9  
14.9 连接元件 202 C98
]9  
14.10 运行模拟 203 Uy ?  
14.11 创建图以查看结果 204 ,lA.C%4au~  
g.c8FP+  
有兴趣可以扫码加微联系 ;$Y4xM`=m