《OptiBPM入门教程》

前言 BxY t*b%
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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。 8#I>`z^F
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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。 3P>gDQP
J3Mb]X)_}
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。 `sxfj)s
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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。 (z?HyxRT
LHAlXo;
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-3[#~MV
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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 FB=oGgwwq
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目录 $o6/dEKQ
1 入门指南 4 Iw1Y?Qia
1.1 OptiBPM安装及说明 4 ^}3^|jF
1.2 OptiBPM简介 5 ,m=F H?5
1.3 光波导介绍 8 *2X6;~
1.4 快速入门 8 8$Q`wRt(%
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 HN47/]"*
2.1 定义MMI耦合器材料 28 WSThhI
2.2 定义布局设置 29 4.6$m
2.3 创建一个MMI耦合器 31 #kg`rrFr
2.4 插入input plane 35 )!y>2$20 r
2.5 运行模拟 39 wAMg"ImJ
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 Hg+<GML
3 创建一个单弯曲器件 44 mDD.D3RS
3.1 定义一个单弯曲器件 44 Re%[t9F&
3.2 定义布局设置 45 vr!J3H f
3.3 创建一个弧形波导 46 [f6uwp
3.4 插入入射面 49 PN}+LOD<t
3.5 选择输出数据文件 53 ,OZ
3.6 运行模拟 54 &K[*vyD
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 B6XO&I1c
4 创建一个MMI星形耦合器 60 @xG&K{j
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 :}Jx
4.2 定义布局设置 61 =;Id["+
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 PSrx!
4.4 插入输入面 62 M8^ID #
4.5 运行模拟 63 3qYGEhxv
4.6 预览最大值 65 uf(ayDE
4.7 绘制波导 69 D)*
4.8 指定输出波导的路径 69 9O[IR)O~
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 Da^q9,|
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 sYTz6-
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 C|{Sj`,XG
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 Y#U.9>h
5.1 定义波导材料 75 Q G)s
5.2 定义布局设置 76 N#w5}It
5.3 创建波导 76 G hM
5.4 修改输入平面 77 jKSj);
5.5 指定波导的路径 78 d[9,J?'OQ
5.6 运行模拟 79 verI~M$v{
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 +/OSg.
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 z%&FLdXgW+
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 zI88IM7/
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 wG3L+[,
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 E4#{&sRT
6.2 定义布局结构 89 /%$Zm^8c
6.3 绘制并定位波导 91 9#E *o~1
6.4 生成布局脚本 95 x/QqG1q
6.5 插入和编辑输入面 97 YV>a 3
6.6 运行模拟 98 DR"Y(-xl
6.7 修改布局脚本 100 7KtU\u
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 tX*@r
7 应用预定义扩散过程 104 FlO?E3d
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 SX3'|'-
7.2 定义布局设置 106 (6,:X
7.3 设计波导 107 HOW<IZ^
7.4 设置模拟参数 108 \%-<O
7.5 运行模拟 110 j }~?&yB
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 z:'m50'
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 +'H[4g`
7.8 添加一个新的轮廓 111 a%go[_w
7.9 创建上方的线性波导 112 Km2~nkQ
8 各向异性BPM 115 N=mvr&arP
8.1 定义材料 116 3=S|U,
8.2 创建轮廓 117 tpI/Ibq
8.3 定义布局设置 118 *0U#Z]t
8.4 创建线性波导 120 b"g^Jm! j
8.5 设置模拟参数 121 0%xktf
8.6 预览介电常数分量 122 V[ UOlJ
8.7 创建输入面 123 D5zc{) /
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 vc#o(?g
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 b+s'B4@rb
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 &{)<Q(g
9.2 定义布局设置 130 I0-1Hr
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 ,#a4P`q'iC
9.4 编辑输入平面 132 C&O8fNB_
9.5 设置模拟参数 134 f,YORJ
9.6 运行模拟 135 <5Vf3KoC&
10 电光调制器 138 v}>g* @
10.1 定义电解质材料 139 O"9t,B>=i
10.2 定义电极材料 140 }$?FR
10.3 定义轮廓 141 )\U:e:Zae
10.4 绘制波导 144 =B&|\2`{)
10.5 绘制电极 147 ?[Yn<|
10.6 静电模拟 149 .+7n@Sc
10.7 电光模拟 151 }3 /io0"D
11 折射率(RI)扫描 155 ]H`wE_2tu
11.1 定义材料和通道 155 t/i*.>7
11.2 定义布局设置 157 |dIR v
11.3 绘制线性波导 160 9FEhl~&
11.4 插入输入面 160 ;LS.
11.5 创建脚本 161 WO>A55Xya
11.6 运行模拟 163 w+m7jn!$
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 Fd8nR9A
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 Ehy(;n)\
12.1 定义材料 165 yf{\^^ i(
12.2 创建参考轮廓 166 2_$8Ga
12.3 定义布局设置 166 |\bNFnn(
12.4 用户自定义轮廓 167 zkt~[-jm}
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 \t{iyUxY
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 ]W3u~T*
13.1 定义材料 173 1D%P;eUDp
13.2 创建钛扩散轮廓 173 x.t<@y~
13.3 定义晶圆 174 lB}?ey
13.4 创建器件 175 zDg*ds\
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 R/u0,
13.6 定义电极区域 178 hn.(pI1
&4E|c[HN
13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 ['QhC({
13.9 创建脚本 18414 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 sta/i?n
14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 'q}Ud10c
14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 ErN[maix#
14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 5REH`-
14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 dC<%D'L*
14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 _Q:ot'(~0-
14.11 创建图以查看结果 204[attachment=110575]如有需要购买请扫码联系我，谢谢 +s}!+I8P
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