《OptiBPM入门教程》

前言 Yqv!ZJ6
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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。 'CRjd~L
G{zxP%[E
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。 Dw,LB>Eq,
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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。 H)Z$j&S{
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本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 .Vs|&c2im
w,X J8+B
本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 }}Gkipp
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《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 m&[(xVM
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目录 jPg[LZQ'
1 入门指南 4 g<:TsP'|
1.1 OptiBPM安装及说明 4 vF'IK,
1.2 OptiBPM简介 5 xX8c>p
1.3 光波导介绍 8 ppeF,Q
1.4 快速入门 8 7}(YCZny5
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 'G`xD3 E3,
2.1 定义MMI耦合器材料 28 Q_*.1L
2.2 定义布局设置 29 @}'?o_/C
2.3 创建一个MMI耦合器 31 8A'SMJi
2.4 插入input plane 35 U?Vik
2.5 运行模拟 39 t{Ks}9B
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 SXV2Y-
3 创建一个单弯曲器件 44 r/QI-Cf&
3.1 定义一个单弯曲器件 44 _J,*0~O$
3.2 定义布局设置 45 ?}C8_I|4~
3.3 创建一个弧形波导 46 f3<2531/}
3.4 插入入射面 49 DP!8c
3.5 选择输出数据文件 53 ~x J#NC+
3.6 运行模拟 54 VY@`)
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 *]DO3Zw'
4 创建一个MMI星形耦合器 60 ~SXqhX-`
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 `Y,Rk
4.2 定义布局设置 61 Q{~;4+ZD
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 P|a|4Bb+fW
4.4 插入输入面 62 F#RtU :R
4.5 运行模拟 63 =n;LP#(h?
4.6 预览最大值 65 4OG1_6K
4.7 绘制波导 69 yXf+dMv
4.8 指定输出波导的路径 69 !)`m mr
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 qR4-~p8
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 uY3?(f#
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 :2~2j-m
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 O_*tDq,e
5.1 定义波导材料 75 E:P_CDSd]
5.2 定义布局设置 76 K)eyFc
5.3 创建波导 76 D$`$4mX@hP
5.4 修改输入平面 77 xk^`4;
5.5 指定波导的路径 78 #5X+.!L
5.6 运行模拟 79 5K=>x<
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 0Q]{r )
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 g c<Y?a-
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 02^Nf7DMR
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 u!McPM8Yk
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 r4]hcoU
6.2 定义布局结构 89 9zpOp-K6
6.3 绘制并定位波导 91 V}h)e3X
6.4 生成布局脚本 95 k:&B b"
6.5 插入和编辑输入面 97 ) gxN'z
6.6 运行模拟 98 :S+Bu*OyH
6.7 修改布局脚本 100 +t(Gt0+
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 Jn20^YG
7 应用预定义扩散过程 104 6)~7Uf:<v
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 p)~EG=p
7.2 定义布局设置 106 PE6ZzxR|U<
7.3 设计波导 107 8(H!iKHe
7.4 设置模拟参数 108 \M*c3\&~,e
7.5 运行模拟 110 Z{_YH7_
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 cY|@s?3NND
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 Z_Y gV:jc
7.8 添加一个新的轮廓 111 L; <Pod
7.9 创建上方的线性波导 112 +,eF(VS!
8 各向异性BPM 115 O/oLQoH
8.1 定义材料 116 QL-E4]
8.2 创建轮廓 117 )OFf nKh
8.3 定义布局设置 118 T~d_?UAw$
8.4 创建线性波导 120 y!~ }7=
8.5 设置模拟参数 121 M4t:)!dji?
8.6 预览介电常数分量 122 '.7ER
8.7 创建输入面 123 zSBR_N51
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 RZ?abE8
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 *tl;0<n
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 {7EpljH@
9.2 定义布局设置 130 "lB%"}
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 @\U] hN?
9.4 编辑输入平面 132 Hr*xAx
9.5 设置模拟参数 134 xqv&^,ic
9.6 运行模拟 135 VD+v\X_
10 电光调制器 138 >Xxi2Vy
10.1 定义电解质材料 139 IJLuu@kRm,
10.2 定义电极材料 140 caL\ d
10.3 定义轮廓 141 (b7',:_U7
10.4 绘制波导 144 Po\d!
10.5 绘制电极 147 CZkmd
10.6 静电模拟 149 PD-*rG `
10.7 电光模拟 151 +[[^W;<.l
11 折射率(RI)扫描 155 4!-/m7%eF
11.1 定义材料和通道 155 </2Cn@
11.2 定义布局设置 157 k:z)Sw
11.3 绘制线性波导 160 }RUK?:lEA
11.4 插入输入面 160 r(g#3i4Q
11.5 创建脚本 161 ^g"%:4zO
11.6 运行模拟 163 X:QRy9]
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 r>6FJ:Tx
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 s6Il3Kf
12.1 定义材料 165 bj@f<f`
12.2 创建参考轮廓 166 NH+N+4dEO
12.3 定义布局设置 166 ]ts^h~BZ$
12.4 用户自定义轮廓 167 `KieN/d%
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 (XV+aQ\A
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 !HF<fn
13.1 定义材料 173 )k81
13.2 创建钛扩散轮廓 173 43*;"w=
13.3 定义晶圆 174 b.cBg.a
13.4 创建器件 175 w3"%d~/[x
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 i({MID)/_
13.6 定义电极区域 178 \cHFV
$]4o!Z
13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 RP9~n)h~b
13.9 创建脚本 18414 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 'T]Ok\
14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 !z]{zM%
14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 PVrNS7 Rk/
14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 _RWH$L9
14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 5-:H
14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 }&^1")2t
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 R+9 hog
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