[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 a9%^Jvm"  
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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。 ZvVrbj&  
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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。 5JvrQGvL  
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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。 #)7THx/=  
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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。 _*1{fvv0{  
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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。 N*$L#L$*  
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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 bsosva+  
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目 录 zQ>|`0&8   
1 入门指南 4 Z8xKg  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 :GBM`f@  
1.2 OptiBPM简介 5 ,e93I6  
1.3 光波导介绍 8 TDY2 M  
1.4 快速入门 8 %j4AX  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 y7Sey;  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 qh)10*FB  
2.2 定义布局设置 29 L5{DWm~@  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 xZc].l6  
2.4 插入input plane 35
sCrOdJ6|  
2.5 运行模拟 39 e{RhMjX<D  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 .KeZZLH  
3 创建一个单弯曲器件 44 ]ML(=7z"  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 h,!`2_&UQ  
3.2 定义布局设置 45 ?P>3~3 B  
3.3 创建一个弧形波导 46 }^a" >$DU  
3.4 插入入射面 49 tX'2 $}  
3.5 选择输出数据文件 53 Mv%"aFC  
3.6 运行模拟 54 +_"AF|  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 58>C,+  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 (;6vT'hE  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 &4}Uaxt)  
4.2 定义布局设置 61 #*|Gp_l+%  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 G.l ~!;  
4.4 插入输入面 62 s-lNpOi  
4.5 运行模拟 63 XtP5IN\S  
4.6 预览最大值 65 2zN"*Wkn  
4.7 绘制波导 69 D.:6X'hp  
4.8 指定输出波导的路径 69 ?VRf5 Cr-  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 Mq,2S  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 j.:I{!R#  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 {I^@BW-  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 o>Faq+@  
5.1 定义波导材料 75 JC#M,j2  
5.2 定义布局设置 76 K?$|Y-_D^M  
5.3 创建波导 76 :rzq[J^  
5.4 修改输入平面 77 WT_4YM\bz  
5.5 指定波导的路径 78 UV
z}"TRq.  
5.6 运行模拟 79 XFmTr@\M  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 S( Vssi|y  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 {1Hs5bg@  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 hztxsvw  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 bZf}m=C!  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 (Rs052m1  
6.2 定义布局结构 89 L<H zPg  
6.3 绘制并定位波导 91 $z \H*
  
6.4 生成布局脚本 95 B$D7}=|kc  
6.5 插入和编辑输入面 97 0T7c=5z4W  
6.6 运行模拟 98 < ?{ic2j#  
6.7 修改布局脚本 100 al@H
r*'  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 `E:&a]ul  
7 应用预定义扩散过程 104 J*nWCL  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 JZ>E<U9&  
7.2 定义布局设置 106 I:=rwnd  
7.3 设计波导 107 pr.+r?la]  
7.4 设置模拟参数 108 /+JHnedK  
7.5 运行模拟 110 >HL$=J_K?  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 =tQ^t4_  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 +.pri  
7.8 添加一个新的轮廓 111 ;&OVV+y  
7.9 创建上方的线性波导 112 }[mLtv%&  
8 各向异性BPM 115 PHU$<>  
8.1 定义材料 116 2Y1y;hCK  
8.2 创建轮廓 117 MfG8=H2#|  
8.3 定义布局设置 118 L{F[>^1Sb  
8.4 创建线性波导 120 .u3Z*+  
8.5 设置模拟参数 121 y*7{S{9  
8.6 预览介电常数分量 122 <Gw>}/-^  
8.7 创建输入面 123 /L^pU-}Z0  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 0i4XS*vPv  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 |y.^F3PE  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 AQm#a;  
9.2 定义布局设置 130 F1GFn|OA  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 )l6(ss!J  
9.4 编辑输入平面 132 kK%@cIXS3  
9.5 设置模拟参数 134 :D:Y-cG*n<  
9.6 运行模拟 135 YS0^!7u  
10 电光调制器 138 PUbfQg  
10.1 定义电解质材料 139 Lc
! t  
10.2 定义电极材料 140 %@MO5#)NI  
10.3 定义轮廓 141 f~P~%  
10.4 绘制波导 144 s0\}Q=s[  
10.5 绘制电极 147 2e^6Od!Y?  
10.6 静电模拟 149 dj2w_:&W  
10.7 电光模拟 151 8/"R&yAh  
11 折射率(RI)扫描 155 #I}w$j i  
11.1 定义材料和通道 155 AOv>O52F/Q  
11.2 定义布局设置 157 y"Ios:v@-  
11.3 绘制线性波导 160 HyYol*  
11.4 插入输入面 160 d A>6  
11.5 创建脚本 161 2ut)m\)/)  
11.6 运行模拟 163 `b*x}HP$  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 8;y\Ln?B  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 -58Sb"f  
12.1 定义材料 165 w:h([q4X  
12.2 创建参考轮廓 166 Y.KJP ?  
12.3 定义布局设置 166 oCSJ<+[(C  
12.4 用户自定义轮廓 167 ,Q,3^v-  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 *3#RS  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 uFnq3m^u  
13.1 定义材料 173 bPA1>p7  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 .1F41UyL  
13.3 定义晶圆 174 -Ic<.ix  
13.4 创建器件 175 }m93AL_y  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 nj=nSD  
13.6 定义电极区域 178 XM~eocn  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] /[+qw%>  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 }e-D&U  
13.8 运行模拟 182 Pf#DBW*  
13.9 创建脚本 184 Y/]J0D  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 3(3-#MD0  
14.1 理论背景 186 F0KNkL>&g  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 8d[!"lL  
14.3 生成脚本数据 190 }WnoI2  
14.4 导出散射数据 193 K`8$+JDP+  
14.5 创建臂 194 GsiT!OP]y  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 M5c *vs  
14.7 加载两个臂的文件 200 =VGRM#+D  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 jygKw+C  
14.9 连接元件 202 Gdv{SCV  
14.10 运行模拟 203 qdxDR 2]U  
14.11 创建图以查看结果 204 suE#'0K  
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