[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 >L4q>S^v  
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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。 IE]? WW5  
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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。 HD%n'@E  
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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。 pz4lC=H%o  
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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。 vd
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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。 D*0[7:NSO  
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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 uE &/:+  
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目 录 K]SsEsd  
1 入门指南 4 v]h^0WU  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 "50c<sZSB  
1.2 OptiBPM简介 5 zu_bno!  
1.3 光波导介绍 8 GHWt3K:*w  
1.4 快速入门 8 ^vw[z2"  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 xYp-Y"a.  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 awB+B8^s  
2.2 定义布局设置 29 Se}&2 R  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 %p;;aZG  
2.4 插入input plane 35 MX7Y1  
2.5 运行模拟 39 l6T^e@*  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 J.(mg D  
3 创建一个单弯曲器件 44 DFMf"_p  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 =JaxT90x  
3.2 定义布局设置 45 V7<w9MM  
3.3 创建一个弧形波导 46 NG5k9pJ  
3.4 插入入射面 49 ~F"w  
3.5 选择输出数据文件 53 1<G,0Lt  
3.6 运行模拟 54 >PYc57S1c  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 0e +Qn&$#4  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 qDS~|<Y5  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 A'aYH`j  
4.2 定义布局设置 61 1lYQR`Uh  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 P"{yV?CNg  
4.4 插入输入面 62 3~%M4(  
4.5 运行模拟 63 ku)/ 8Z`$  
4.6 预览最大值 65 zDf96eK  
4.7 绘制波导 69 C1==a FD  
4.8 指定输出波导的路径 69 MX"M2>"pT  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 m1D,#=C,_  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 ThY\K>@]  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 GYrUB59  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 Qk2*=BVh  
5.1 定义波导材料 75 d(YAH@  
5.2 定义布局设置 76 *X!+wK-+  
5.3 创建波导 76 g;~$xXn  
5.4 修改输入平面 77 2WS Wfh  
5.5 指定波导的路径 78 Mtaky=l8~I  
5.6 运行模拟 79 ,(B/R8ZF~  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 V]Kk=  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 }XD=N#p@z  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 XMF#l]P  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 ?aQVaw&L!7  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 bg2r  
6.2 定义布局结构 89 P N(<=v&E  
6.3 绘制并定位波导 91 UNA!vzOb  
6.4 生成布局脚本 95 -I:L6ft8  
6.5 插入和编辑输入面 97 x<5;#  
6.6 运行模拟 98 7O~hA*Z  
6.7 修改布局脚本 100 A |P wm`  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 =)%~QK{Y  
7 应用预定义扩散过程 104 qFp]jbU  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 734H{,~  
7.2 定义布局设置 106 )`#SMLMy~  
7.3 设计波导 107 mUfANlQ:  
7.4 设置模拟参数 108 IN@ =UAc&  
7.5 运行模拟 110 XzW\p8D^u  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 %<>|cO  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 &x3R+(H {  
7.8 添加一个新的轮廓 111 "`V:4uz  
7.9 创建上方的线性波导 112 ?NxaJ^  
8 各向异性BPM 115 %~\I*v0
4  
8.1 定义材料 116 6RfS_  
8.2 创建轮廓 117 CN6b982&  
8.3 定义布局设置 118 u)~::2BXAn  
8.4 创建线性波导 120 $'w>doUlA  
8.5 设置模拟参数 121 }-@h H(  
8.6 预览介电常数分量 122 2UMX%+ "J  
8.7 创建输入面 123 L;U?
s2&Y  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 r@CbhD  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 [M?&JA_$}  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 ;m"R.Q9*  
9.2 定义布局设置 130 }0F
u  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 A<-3u  
9.4 编辑输入平面 132 #Wt1Ph_;  
9.5 设置模拟参数 134  -K4uqUp  
9.6 运行模拟 135 lGEfI&1%!  
10 电光调制器 138 Aj+0R?9tG  
10.1 定义电解质材料 139 ei @$_w*TH  
10.2 定义电极材料 140 +L pMNnl6  
10.3 定义轮廓 141 /<\do 1  
10.4 绘制波导 144 +2m\Sv V  
10.5 绘制电极 147 zrV~7$HL  
10.6 静电模拟 149 (kJ"M4*<F'  
10.7 电光模拟 151 4Z/]7Ie  
11 折射率(RI)扫描 155 =BBqK=W.d  
11.1 定义材料和通道 155 m$bNQ7  
11.2 定义布局设置 157 ?ehUGvV2  
11.3 绘制线性波导 160 0T:ZWRjH  
11.4 插入输入面 160 (Zu8WyT2  
11.5 创建脚本 161 5xc-MkIRL  
11.6 运行模拟 163 )z7+%nTO  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 lsOZ%p%fV  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 b$}@0  
12.1 定义材料 165 -l$-\(,M`#  
12.2 创建参考轮廓 166 #+;0=6+SM  
12.3 定义布局设置 166 %M-B"#OB7  
12.4 用户自定义轮廓 167 Lu~M=Fh  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 [4HOWM>\  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 xilA`uw`1  
13.1 定义材料 173 B3yp2tncj  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 BoXGoFn  
13.3 定义晶圆 174 tkEup&
 
13.4 创建器件 175 UzUt=s!^H  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 y_Nn%(j  
13.6 定义电极区域 178 $c24lJ#/  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] ,8@U-7f,  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 ?N@p~ *x  
13.8 运行模拟 182 6n'XRfQp)&  
13.9 创建脚本 184 fg8U*7  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 ~[ x}  
14.1 理论背景 186 xkkW?[&  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 \Zo xJ&  
14.3 生成脚本数据 190 EXT_x q  
14.4 导出散射数据 193 9h'klaE(  
14.5 创建臂 194 N2`u ]*"0  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 M2y"M,k4  
14.7 加载两个臂的文件 200 ZTP&*+d  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 \:91BQP c  
14.9 连接元件 202 fAV=O%^  
14.10 运行模拟 203 c>e~$b8  
14.11 创建图以查看结果 204 =j!Ruy1  
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