《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。 fA&k`L(y
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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。 NYt&@Z}]
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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。 +"x,x
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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。 t=rEt>n~L
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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。 "76]u)
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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 bhID#&

上海讯技光电科技有限公司
2021年4月 +:8fC$vVfC

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目录 C`K?7v3$m
1 入门指南 4 9l|@v=gw.
1.1 OptiBPM安装及说明 4 J cPtwa;q@
1.2 OptiBPM简介 5 p s/Ayjk
1.3 光波导介绍 8 S\LkL]qx
1.4 快速入门 8 pN!}UqfI-
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 a!ud{Dx
2.1 定义MMI耦合器材料 28 ~F7-HaQJ
2.2 定义布局设置 29 ]@dZ{H|
2.3 创建一个MMI耦合器 31 }]e-{C}
2.4 插入input plane 35 %9w::hav
2.5 运行模拟 39 e63uLWDT
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 #eQJEajv5
3 创建一个单弯曲器件 44 zxMXXm;
3.1 定义一个单弯曲器件 44 'GB.UKlR
3.2 定义布局设置 45 #J@[Wd
3.3 创建一个弧形波导 46 {`J)j6;
3.4 插入入射面 49 RwKdxK+;
3.5 选择输出数据文件 53 (XeE2l2M
3.6 运行模拟 54 ks"|}9\%<
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 34z"Pm
4 创建一个MMI星形耦合器 60 J3,fk)
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 \Npxv
4.2 定义布局设置 61 GU4'&#
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 Z?}dq-Vh&
4.4 插入输入面 62 O9vQp
4.5 运行模拟 63 ?: N@!jeJ
4.6 预览最大值 65 7"aN#;&
4.7 绘制波导 69 w0ht
4.8 指定输出波导的路径 69 wr5AG<%(
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 ?a8^1:
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 (gy#js#
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 ,.rs(5.z8/
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 Z9:-rcr
5.1 定义波导材料 75 YX=a#%vrl
5.2 定义布局设置 76 t5[#x4 p
5.3 创建波导 76 \wo?47+=
5.4 修改输入平面 77 %oq{L]C(rf
5.5 指定波导的路径 78 yXz*5W_0D
5.6 运行模拟 79 "|Xk2U
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 [f)cL6AeF
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 8s"%u )
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 jNTjSX
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 Q 7
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 fhar&\;S
6.2 定义布局结构 89 DAS/43\
6.3 绘制并定位波导 91 _I:~@
6.4 生成布局脚本 95 ^?U!pq-`
6.5 插入和编辑输入面 97 u6T+Cg
6.6 运行模拟 98 @HQ`~C#Z'
6.7 修改布局脚本 100 !6BW@GeF]
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 q-.,nMUF
7 应用预定义扩散过程 104 u\ #"L
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 |s"nM<ZNZ
7.2 定义布局设置 106 +,2:g}5
7.3 设计波导 107 V@Rrn <l
7.4 设置模拟参数 108 -}=i 04^
7.5 运行模拟 110 3x5JFM
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 ?kWC}k{
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 y&Mr=5:y
7.8 添加一个新的轮廓 111 ZNf6;%oGG
7.9 创建上方的线性波导 112 KB%"bqB|
8 各向异性BPM 115 n1JRDw"e$$
8.1 定义材料 116 d p2F
8.2 创建轮廓 117 `dFq:8v
8.3 定义布局设置 118 wp#'nO
8.4 创建线性波导 120 eAXc:222
8.5 设置模拟参数 121 =+ytTQc*ot
8.6 预览介电常数分量 122 TcIcS]w%
8.7 创建输入面 123 OZx W?wnd
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ABF"~=aL
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 :E_g"_
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 E}Y!O"CAV
9.2 定义布局设置 130 gXYI\.
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 0uWR<,]
9.4 编辑输入平面 132 ?3%`bY+3;
9.5 设置模拟参数 134 &QDW9 Mi
9.6 运行模拟 135 'SCidN(n
10 电光调制器 138 v5By:z
10.1 定义电解质材料 139 /4c\K-Z;
10.2 定义电极材料 140 QrfG^GID
10.3 定义轮廓 141 L{hnU7sY
10.4 绘制波导 144 h!&prYx
10.5 绘制电极 147 "]z-: \ V
10.6 静电模拟 149 o=21|z
10.7 电光模拟 151 2W/?q!t
11 折射率(RI)扫描 155 ~MS\
11.1 定义材料和通道 155 SF&BbjBE0
11.2 定义布局设置 157 & @s!<9$W
11.3 绘制线性波导 160 6b+b/>G0
11.4 插入输入面 160 ]Bm/eRy"
11.5 创建脚本 161 Pdt6nzfr
11.6 运行模拟 163 "iU}]e0
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 #>%X_o-o23
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 '@p['#\uI
12.1 定义材料 165 %K\?E98M
12.2 创建参考轮廓 166 RnhL< Ywu
12.3 定义布局设置 166 Fe]B&n
12.4 用户自定义轮廓 167 IkBei&4F`
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 pV20oSJNt
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 kBYNf =
13.1 定义材料 173 Bm"KOr$}-
13.2 创建钛扩散轮廓 173 >c9a0A
13.3 定义晶圆 174 lmfi
13.4 创建器件 175 #Yr9AVr}K
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 /G5d|P
13.6 定义电极区域 178 ;\lW5ZX
更多详情加微联系[attachment=114288]
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