《OptiBPM入门教程》

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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。 "/\:Fdc^
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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。 xr?r3Y~^e
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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。 &!_Ko`b8K
Lh. L~M1X
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。 \(A>~D8Fo
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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。 q|6lw 74`
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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 .II'W3Fr

上海讯技光电科技有限公司
2021年4月 %8$wod6

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目录 ksK lw_%o
1 入门指南 4 '<@PgO~
1.1 OptiBPM安装及说明 4 MZ+"Arzb
1.2 OptiBPM简介 5 nH_A`m3%/
1.3 光波导介绍 8 #G\)ZheG
1.4 快速入门 8 oZzE.Q1T
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 V8N<%/A=
2.1 定义MMI耦合器材料 28 `bxgg'V
2.2 定义布局设置 29 =F:d#j>F
2.3 创建一个MMI耦合器 31 g"#+U7O
2.4 插入input plane 35 Nd( $s[
2.5 运行模拟 39 >o[T#U
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 lvFHr}W
3 创建一个单弯曲器件 44 g:*yjj
3.1 定义一个单弯曲器件 44 ciXAyT cG
3.2 定义布局设置 45 1o$<pZZ
3.3 创建一个弧形波导 46 $AX!L+<!
3.4 插入入射面 49 y%T'e(5Ed
3.5 选择输出数据文件 53 gmM79^CEF
3.6 运行模拟 54 czT$mKj3
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 3W27R
4 创建一个MMI星形耦合器 60 mM95BUB
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 bZKK'd$I
4.2 定义布局设置 61 g,q&A$Wi
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 N(IUNL
4.4 插入输入面 62 AFY;;_Xks
4.5 运行模拟 63 M9iu#6P
4.6 预览最大值 65 sNNt0q(
4.7 绘制波导 69 6ZF5f^M^
4.8 指定输出波导的路径 69 #q=?Zu^Da
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 &-&6ARb7o
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 :0vNg:u+
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 +tOV+6Uz
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 %]:u^\7
5.1 定义波导材料 75 uL1-@D,
5.2 定义布局设置 76 xo]|m\#k5E
5.3 创建波导 76 \K>6-0r|
5.4 修改输入平面 77 /njN*rhx&Z
5.5 指定波导的路径 78 vk$]$6l2
5.6 运行模拟 79 W;o\}irep
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 :,cSEST
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 jF'S"_/?
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 jd$lu^>I
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 Yr0%ZYfN
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 H7R1GaJ
6.2 定义布局结构 89 0z%]HlPg
6.3 绘制并定位波导 91 3ldOOQW%
6.4 生成布局脚本 95 Dzp9BRS 2f
6.5 插入和编辑输入面 97 6@nEcr
6.6 运行模拟 98 4s3n|6v
6.7 修改布局脚本 100 m'a3}vRV(
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 P,*R@N
7 应用预定义扩散过程 104 kELV]iWb
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 7kj#3(e
7.2 定义布局设置 106 ]ul]L R%.
7.3 设计波导 107 3VcG /rf
7.4 设置模拟参数 108 obY5taOw
7.5 运行模拟 110 sg2T)^*V
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 ;K`qSX;;c(
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 "tm2YUG},s
7.8 添加一个新的轮廓 111 2#p6.4h=
7.9 创建上方的线性波导 112 TTBl5X
8 各向异性BPM 115 @m#7E4+
8.1 定义材料 116 A5/Q:8b
8.2 创建轮廓 117 6 Rg{^ERf
8.3 定义布局设置 118 m~%IHWO'
8.4 创建线性波导 120 z0doLb^!
8.5 设置模拟参数 121 F4KXx^~o
8.6 预览介电常数分量 122 N^:)U"9*e
8.7 创建输入面 123 ECQ>VeP
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 # bP1rQ0
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 qm8[ ^jO&
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 =Cu!
9.2 定义布局设置 130 IhY[c/|i
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 U^:+J-z{
9.4 编辑输入平面 132 ~ /]u72?rP
9.5 设置模拟参数 134 B`9'COw
9.6 运行模拟 135 f)/Yru. ;
10 电光调制器 138 v2/@Pu!kg
10.1 定义电解质材料 139 &*A7{76x
10.2 定义电极材料 140 jl%27Ld
10.3 定义轮廓 141 {rf.sN~M
10.4 绘制波导 144 \"|E8A6/
10.5 绘制电极 147 -n+=[M
10.6 静电模拟 149 w%KU@$
10.7 电光模拟 151 4ZSc'9e9
11 折射率(RI)扫描 155 L>Y%$|4
11.1 定义材料和通道 155 5Ta<$t
11.2 定义布局设置 157 Jvgx+{Xu
11.3 绘制线性波导 160 Fzt{^%\`
11.4 插入输入面 160 +VCG/J
11.5 创建脚本 161 tp7cc;0
11.6 运行模拟 163 ^FIpkhw
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 0z.oPV@
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 JPRo<jt=
12.1 定义材料 165 R %aed>zo
12.2 创建参考轮廓 166 $!H;,Jxv
12.3 定义布局设置 166 !EB<e5}8wK
12.4 用户自定义轮廓 167 ViKN|W>T
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 6Q"fRXM
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 ?:H4Xd7
13.1 定义材料 173 dtTQY
13.2 创建钛扩散轮廓 173 F-D9nI4{X
13.3 定义晶圆 174 A]c'`Nf
13.4 创建器件 175 wxS.!9K
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 PFq1Zai}n|
13.6 定义电极区域 178 .hPk}B/KV
更多详情加微联系[attachment=114288]
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