[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 ln*jakRrC  
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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。 G}LOQ7  
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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。 x%`tWE|  
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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。 W'{o`O=GGr  
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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。 9][A1+"  
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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。 ,{Ga7rH*   
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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 W4&Itj  
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目 录 u3C0!{v  
1 入门指南 4 /
WMJ#IE  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 MmH(
dp+  
1.2 OptiBPM简介 5 _jM+;=f
 
1.3 光波导介绍 8 -7u_\XFk  
1.4 快速入门 8 %0q)PT\  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 s8+{##"1 q  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 8SOfX^;o  
2.2 定义布局设置 29 7bL48W<QD  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 OLE@35"v]  
2.4 插入input plane 35 ge|Cvv  
2.5 运行模拟 39 CF]#0*MI  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 vl>_;}W7  
3 创建一个单弯曲器件 44 Fd/Ra]@\Y  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 b&P2VqYgl  
3.2 定义布局设置 45 C:ntr=3J  
3.3 创建一个弧形波导 46 qk=OodEMK  
3.4 插入入射面 49 iJSyi;l|  
3.5 选择输出数据文件 53 nJR(lXWO  
3.6 运行模拟 54 ZsN3 MbY  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 d6ckvD[  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 ZO&F15$P  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 $D;-;5[-/r  
4.2 定义布局设置 61 (".WJXB\  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 `P jS  
4.4 插入输入面 62 T)mh  
4.5 运行模拟 63 7VW/v4n  
4.6 预览最大值 65 \me-#: Gu  
4.7 绘制波导 69 qF4=MQm\aE  
4.8 指定输出波导的路径 69 C^ZDUj`  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 d(F4-kBd  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 "O<TNSbrC  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 }*,z~y}V#  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 8X)1bNGqhe  
5.1 定义波导材料 75 TlpQ9T  
5.2 定义布局设置 76 b|u,[jEB  
5.3 创建波导 76 jBU!xCO  
5.4 修改输入平面 77 J=B,$4)9  
5.5 指定波导的路径 78 'Ooq.jaK;/  
5.6 运行模拟 79 t'*2)U  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 vPM2cc/o  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 j1K?QH=e#{  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 D)bR-a_^  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 X!K:V~WG  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 [='<K  
6.2 定义布局结构 89 Z4{~  
6.3 绘制并定位波导 91 e!P]$em|1E  
6.4 生成布局脚本 95 gsVm)mkd  
6.5 插入和编辑输入面 97 #Kt5+"+7  
6.6 运行模拟 98 m_b_)/  
6.7 修改布局脚本 100 #R#|hw  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 m`#UV-$J  
7 应用预定义扩散过程 104 VE*&t>I  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 M[6WcH0/T  
7.2 定义布局设置 106 ~"22X`;h[G  
7.3 设计波导 107 Vc&xXtm[v  
7.4 设置模拟参数 108 FmhN*ZXr#  
7.5 运行模拟 110  G`NGt_C  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 p1fy)K2{,j  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 >:P-3#e*  
7.8 添加一个新的轮廓 111 3`{[T17  
7.9 创建上方的线性波导 112 m-R`(  
8 各向异性BPM 115 `.YMbj#T  
8.1 定义材料 116 .2/W.z2  
8.2 创建轮廓 117 9On(b|mT  
8.3 定义布局设置 118 >qci$  
8.4 创建线性波导 120 
M(.Up  
8.5 设置模拟参数 121 v,Yz\onB^  
8.6 预览介电常数分量 122 =:Lc-y>  
8.7 创建输入面 123 \g:Bg%43h  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124
y])z,#%ED  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 kx07Ium  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 E7j9A`  
9.2 定义布局设置 130 no8FSqLUS~  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130
hA387?  
9.4 编辑输入平面 132 Te@=8-u-  
9.5 设置模拟参数 134 ;{
ESo
?$*  
9.6 运行模拟 135 7-[^0qS  
10 电光调制器 138 qrY]tb^K  
10.1 定义电解质材料 139 $GX9-^og=T  
10.2 定义电极材料 140 W(jP??up  
10.3 定义轮廓 141 CChCxB  
10.4 绘制波导 144 ,dSP%?vV  
10.5 绘制电极 147 dwmZ_m.  
10.6 静电模拟 149 ~4u[\&Sh  
10.7 电光模拟 151 5 DvD  
11 折射率(RI)扫描 155 Tw!_=zy(Gw  
11.1 定义材料和通道 155 HsAKz]Mq  
11.2 定义布局设置 157 EALgBv>#ZL  
11.3 绘制线性波导 160 +t<'{KZ7;  
11.4 插入输入面 160 laGIu0s{  
11.5 创建脚本 161 ~k/GmH  
11.6 运行模拟 163 )r
6d3-p1  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 !z?;L_Lb  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 mW_ N-z  
12.1 定义材料 165 0 A6%!h  
12.2 创建参考轮廓 166 }y
MAs  
12.3 定义布局设置 166 >l(|c9OWM  
12.4 用户自定义轮廓 167 5hE mXZ%  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 DeGcS1_?
 
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 H+Se  
13.1 定义材料 173 b[ .pD3  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 o7t#yw3  
13.3 定义晶圆 174 uDsof?z  
13.4 创建器件 175 *)um^O  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 xQ@gh ( (  
13.6 定义电极区域 178 H@BU/{  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] p^9u8T4l1  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 TZ]o6Bb  
13.8 运行模拟 182 y<*/\]t9L[  
13.9 创建脚本 184 Xjnv8{
X  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 =Vi>?fWpn=  
14.1 理论背景 186 L(\o66a-rV  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 pXq5|,aC  
14.3 生成脚本数据 190 i2
m+s;  
14.4 导出散射数据 193 Afo qCF  
14.5 创建臂 194 Evb %<`gd  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 3NxwQ,~  
14.7 加载两个臂的文件 200 I9E]zoj8  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 -+Ab[  
14.9 连接元件 202 `HJRXoLySW  
14.10 运行模拟 203 EHcgWlTu  
14.11 创建图以查看结果 204 LM?UV)  
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