《OptiBPM入门教程》

前言 n++L =&Wd
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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。 $NtbI:e{
tb-:9*2j-
OptiBPM是基于光束传输算法（BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM）来模拟光通过任意波导介质（各向同性与各向异性）。并可使用合适的数值方法，如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI，来进行计算，计算过程中可以使用合适的边界条件，如TBC和PML边界条件，以完成整个波导结构的仿真和分析，获得任意位置处的电磁场分布。 MdOQEWJ$|
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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。 eD4o8[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。 (E*eq-8
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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。 ,:QzF"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 p=65L
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目录 =;9*gDfD
1 入门指南 4 /{';\?w
1.1 OptiBPM安装及说明 4 <"g ^V
1.2 OptiBPM简介 5 M@V.?;F},
1.3 光波导介绍 8 C]tHk)<|42
1.4 快速入门 8 L)cy&"L|
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 o#-K,|-
2.1 定义MMI耦合器材料 28 w7?&eF(w(
2.2 定义布局设置 29 R)3P"sGuN
2.3 创建一个MMI耦合器 31 >t,BNsWB
2.4 插入input plane 35 u2SnL$A7
2.5 运行模拟 39 w>:~Ev]
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 k#I4^
3 创建一个单弯曲器件 44 y^#jM
3.1 定义一个单弯曲器件 44 .&AS-">Z
3.2 定义布局设置 45 <303PPX^6
3.3 创建一个弧形波导 46 J3oj}M*
3.4 插入入射面 49 uj_ OWre
3.5 选择输出数据文件 53 Efm37Kv5l
3.6 运行模拟 54 Z)6gh{B08
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 )pS1yYLj
4 创建一个MMI星形耦合器 60 OA\2ja~+
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 Z^w}: {
4.2 定义布局设置 61 P| o_/BS
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 S(^*DV
4.4 插入输入面 62 {CM%QMM
4.5 运行模拟 63 >bia FK>t
4.6 预览最大值 65 J 00%,Ju_
4.7 绘制波导 69 =rV*iLy
4.8 指定输出波导的路径 69 ;~Ke5os=s
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 EROf%oaz=
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 D6trqB
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 Kf<-PA
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 T#.5F7$u
5.1 定义波导材料 75 e~C^*wL
5.2 定义布局设置 76 Ds4n>V,o
5.3 创建波导 76 NrE&w H:
5.4 修改输入平面 77 rzH*|B0g
5.5 指定波导的路径 78 4#$~gTc@
5.6 运行模拟 79 PK#; \Zw
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 ;Ocih<4k
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 Vx5ioA]{
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 #%4-zNS
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 f?wn;;z`
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 c}a.
6.2 定义布局结构 89 >5{Z'UWxh
6.3 绘制并定位波导 91 Y%v?ROql
6.4 生成布局脚本 95 #>+O=YO
6.5 插入和编辑输入面 97 Np4';H
6.6 运行模拟 98 lE~5 b
6.7 修改布局脚本 100 DGl_SMJb
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 kw8?:: <
7 应用预定义扩散过程 104 Xqt3p6
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 &>UI{
7.2 定义布局设置 106 ]de'v
7.3 设计波导 107 Y27x;U
7.4 设置模拟参数 108 -4|\,=j
7.5 运行模拟 110 &ah!g!o3
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 :-B,Q3d
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 =W(mZ#*vdY
7.8 添加一个新的轮廓 111 HS"E3s8
7.9 创建上方的线性波导 112 ]sBSLEie '
8 各向异性BPM 115 pp$WM\r
8.1 定义材料 116 '!*,JG5_
8.2 创建轮廓 117 =B9Ama
8.3 定义布局设置 118 \|\Dc0p}
8.4 创建线性波导 120 $Q,Fr; B
8.5 设置模拟参数 121 D9 ~jMcX
8.6 预览介电常数分量 122 L~_3BX
8.7 创建输入面 123 F-?K]t#
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 `y5?lS*
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 z1t YD
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 TfaL5evio
9.2 定义布局设置 130 uGIA4CUm
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 PtySPDClj
9.4 编辑输入平面 132 ~Zbr7zVn
9.5 设置模拟参数 134 {&,9Zy]"S
9.6 运行模拟 135 USLG G}R
10 电光调制器 138 bD_|n!3
10.1 定义电解质材料 139 T4,dhS|
10.2 定义电极材料 140 :_;9&[H9ha
10.3 定义轮廓 141 QR<z%4
10.4 绘制波导 144 ]J;pUH+u
10.5 绘制电极 147 ">vxYi
10.6 静电模拟 149 0|<ER3xkx
10.7 电光模拟 151 p=m)lR9
11 折射率(RI)扫描 155 w5 nzS)B:u
11.1 定义材料和通道 155 *I)oDq3
11.2 定义布局设置 157 HvSKR1wL\
11.3 绘制线性波导 160 u_[^gS7
11.4 插入输入面 160 FB{4& ;
11.5 创建脚本 161 T 9Jv
11.6 运行模拟 163 [)V&$~xW
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 w '?xewx
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 c,a+u
12.1 定义材料 165 qkB)CY7
12.2 创建参考轮廓 166 ?;!d5Xuu
12.3 定义布局设置 166 ~^*IP1.3
12.4 用户自定义轮廓 167 asT:/z0
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 P6,~0v(S
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 B{'x2I#,
13.1 定义材料 173 LB}y,-vX>
13.2 创建钛扩散轮廓 173 ))"J
13.3 定义晶圆 174 R/8>^6
13.4 创建器件 175 40cgsRa|
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 |:_WdU"Q]
13.6 定义电极区域 178 MxMrLiqU6l
"L^Klk?Vn
13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 8x$BbK
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 o:E+c_^q`
14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 ~e,k71
14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 X]6Hgz66
14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 e%#(:L
14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 ?n o.hf
14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 :#8#tLv
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 vJ96qX
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