[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 @ukIt  
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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。 IPhV|7
 
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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。 CcHf1 _CI  
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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。 }t[?g)"M#-  
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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。 f|f9[h'  
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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。 ,5_Hen=PI  
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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 {\Eqo4A5}  
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目 录 KU> $=Rd  
1 入门指南 4 aD1G\*AFJ  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 m|
)Mc VV  
1.2 OptiBPM简介 5 XJ|CC.]1u  
1.3 光波导介绍 8 q.l"Y#d  
1.4 快速入门 8 jcWv&u|  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 $Xf gY1S  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 L`$MOdF{_  
2.2 定义布局设置 29 >t,BNsWB  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 u2SnL$A7  
2.4 插入input plane 35 =W6AUN/%p  
2.5 运行模拟 39 8()L}
@y  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 *.UM[Wo  
3 创建一个单弯曲器件 44 v:MJF*/  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 3:f<cy   
3.2 定义布局设置 45 9~^%v zM  
3.3 创建一个弧形波导 46 9nFPGIz+  
3.4 插入入射面 49 xbFoXYqgP  
3.5 选择输出数据文件 53 ][|)qQ%V  
3.6 运行模拟 54 Cw<bu|?  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 SEn-8ZF  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 CF`tNA3fxm  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 /Ot=GhN]  
4.2 定义布局设置 61 I-E}D"F;p[  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 }vRs n-E@  
4.4 插入输入面 62 9OeY59 :  
4.5 运行模拟 63 7.n/W|\  
4.6 预览最大值 65 2Rc'1sCth-  
4.7 绘制波导 69 Vj7(6'Hg  
4.8 指定输出波导的路径 69 +)C?v&N  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 4}FuoQL  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 Kf<-PA  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 T#.5F7$u  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 e~C^*wL  
5.1 定义波导材料 75 !\Y85o>JU  
5.2 定义布局设置 76 $= '_$wG 8  
5.3 创建波导 76 ANNfL9:Jy  
5.4 修改输入平面 77 e7f3dqn0  
5.5 指定波导的路径 78 x[+t  
5.6 运行模拟 79 t{\FV@R  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 ~VZ)LQ'7  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 fZ2>%IxG}  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 *~F\k):>  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 gdupG  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 %t
&n%dhJ  
6.2 定义布局结构 89 A2{u("^[6  
6.3 绘制并定位波导 91 +$KUy>  
6.4 生成布局脚本 95 opQ%!["N  
6.5 插入和编辑输入面 97 NPws^  
6.6 运行模拟 98 
MS,J+'2  
6.7 修改布局脚本 100 >t|u 8/P  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 e&G!5kz!  
7 应用预定义扩散过程 104 / AFn8=9'^  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 ]de'v  
7.2 定义布局设置 106 *{t{/^'y  
7.3 设计波导 107 e_Na_l]  
7.4 设置模拟参数 108 UD|Qa  
7.5 运行模拟 110 0Fr
mZ$  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 9Xb,Swo~  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 0z@KkU{Z  
7.8 添加一个新的轮廓 111 tG(#&54  
7.9 创建上方的线性波导 112 3okh'P%+  
8 各向异性BPM 115 ?\MvAG7Y  
8.1 定义材料 116 zKr\S|yE  
8.2 创建轮廓 117 .CI {g2  
8.3 定义布局设置 118 V
P H  
8.4 创建线性波导 120 5[.Dlpa'7  
8.5 设置模拟参数 121 *NdSL  
8.6 预览介电常数分量 122  7e\g  
8.7 创建输入面 123 8W$uw~|dw  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 lf4V;|!^  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 p._BG80  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 w%jc' ;|  
9.2 定义布局设置 130 . :Q[Z  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 %|L+~=  
9.4 编辑输入平面 132 USLG G}R  
9.5 设置模拟参数 134 q:4 51C
 
9.6 运行模拟 135 5z8CUDt 0  
10 电光调制器 138 P;o6rQf  
10.1 定义电解质材料 139 SoZ$1$o2  
10.2 定义电极材料 140 cd1M0z  
10.3 定义轮廓 141 N|[P%WM3  
10.4 绘制波导 144 lub(chCE[  
10.5 绘制电极 147 |7Fe~TC  
10.6 静电模拟 149 MP/6AAt7=|  
10.7 电光模拟 151 =e'b*KTL,  
11 折射率(RI)扫描 155 n82N@z<8]  
11.1 定义材料和通道 155 *-~B{2b<  
11.2 定义布局设置 157 ".jY3<bQg  
11.3 绘制线性波导 160 >S4klW=*I  
11.4 插入输入面 160 M)td%<_  
11.5 创建脚本 161 &WN#HI."]  
11.6 运行模拟 163 [MfKBlA  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 +g8wc(<ik  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 G}1?lO_d`  
12.1 定义材料 165 <Cc}MDM604  
12.2 创建参考轮廓 166 BX :77?9,+  
12.3 定义布局设置 166 0PIiG-o9  
12.4 用户自定义轮廓 167 /fCj;8T3o  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 &{${Fq
 
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 b0 ))->&2  
13.1 定义材料 173 @+LkGrDP  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 RD_IGV  
13.3 定义晶圆 174 |_Vi8Ly  
13.4 创建器件 175 x ;V7D5 q  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ]Igd<  
13.6 定义电极区域 178 B0Ql1x#x  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] yi`Z(j;
 
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 eekp&H$'s  
13.8 运行模拟 182 "Ka2jw,  
13.9 创建脚本 184 E-,/@4k  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 R*~<?}Rr  
14.1 理论背景 186 j)IXe 0dMC  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 4:\1S~WW  
14.3 生成脚本数据 190 G0p|44_~t  
14.4 导出散射数据 193 '^f,H1oW  
14.5 创建臂 194 2Cd#~  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 &6%%_Lw$  
14.7 加载两个臂的文件 200 6.? Ke8iC  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 8 1;QF_C  
14.9 连接元件 202 a f[<[2pma  
14.10 运行模拟 203 v;.7-9c*  
14.11 创建图以查看结果 204 \tf \fa  
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