光波导《OptiBPM入门教程》

PK_s#uC   前  言 tAF]2VV(e   LO)GTyzvJ   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。 {fZb@7?GF   v=!YfAn   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。 pet~[e%!   -<_QF82   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。 Pg MbMH   5iVQc-m&   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。 "!O1j r;   oL]mjo=jN   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。 ]*qU+&   *h$&0w y   《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 ~W<CE_/]k   上海讯技光电科技有限公司 _a](V6   5F2_xH$5   6B0#4Qrv   目 录 h4_b!E@   1 入门指南 4 l3.   1.1 OptiBPM安装及说明 4 U@'F%nH w   1.2 OptiBPM简介 5 hq=,Z1J   1.3 光波导介绍 8 +Mk#9r   1.4 快速入门 8 l< (cd,   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 ) 0^>#k   2.1 定义MMI耦合器材料 28 XVt/qb%)r   2.2 定义布局设置 29 ?]c+j1i   2.3 创建一个MMI耦合器 31 ,MQ VE   2.4 插入input plane 35 4WC9US-k   2.5 运行模拟 39 r`jWp\z   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 !;S"&mcPDJ   3 创建一个单弯曲器件 44 5Fmav5   3.1 定义一个单弯曲器件 44 )tS-.PrA-   3.2 定义布局设置 45 ]dSK wxk   3.3 创建一个弧形波导 46 ?s?$d&h   3.4 插入入射面 49 ` J]xP$)   3.5 选择输出数据文件 53 P ZxFZvE   3.6 运行模拟 54 .63=(o   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 Ha%F"V*   4 创建一个MMI星形耦合器 60 lT'9u,6   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 r3qf[?3`6   4.2 定义布局设置 61 Gh}yb-$N`&   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 i0:>Nk   4.4 插入输入面 62 7G<t"'   4.5 运行模拟 63 =>|C~@C?   4.6 预览最大值 65 <xo-Fv   4.7 绘制波导 69 6BocGo({   4.8 指定输出波导的路径 69 pXu/(&?   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 Z o=]dBp.   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 a^t?vv   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 9XLFHV("   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 V5mlJml2(   5.1 定义波导材料 75 wJeG(h   5.2 定义布局设置 76 GaekFbW)   5.3 创建波导 76 c3)C{9T](   5.4 修改输入平面 77 %g3,qI   5.5 指定波导的路径 78 xyA-P& N   5.6 运行模拟 79 ibpzeuUl   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 >Kivuc   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 ,+`HQdq   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 RO&H5m r%@   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 }7s>B24J   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 +oc >S   6.2 定义布局结构 89 -.IEgggf   6.3 绘制并定位波导 91 >9H@|[C   6.4 生成布局脚本 95 ;`dh fcU   6.5 插入和编辑输入面 97 C[uOReo   6.6 运行模拟 98 g&Vcg`   6.7 修改布局脚本 100 uH@FU60   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 k|YWOy@D~   7 应用预定义扩散过程 104 &QNY,Pj   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 VZy4_v=   7.2 定义布局设置 106  d $W   7.3 设计波导 107 l@JSK;   7.4 设置模拟参数 108 &fOdlQ?   7.5 运行模拟 110 EH*o"N`!r   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 0d^Z uTN   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 =1p8i   7.8 添加一个新的轮廓 111 8RW&r   7.9 创建上方的线性波导 112 Q`%R [#   8 各向异性BPM 115 ORN6vX(1   8.1 定义材料 116 IA &L]   8.2 创建轮廓 117 k]A8% z   8.3 定义布局设置 118 L';MP^   8.4 创建线性波导 120 D${={x   8.5 设置模拟参数 121 o|BP$P8V   8.6 预览介电常数分量 122 3+Qxg+<   8.7 创建输入面 123 kS# CEU7   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 O81X;JdP3   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 laKuOx}   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 S=`+Ryc   9.2 定义布局设置 130 Lw1EWN6}_&   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 :}:3i9e*2   9.4 编辑输入平面 132 ;%C'FV e]   9.5 设置模拟参数 134 !4"^`ors$   9.6 运行模拟 135 }n_p$g[Nj/   10 电光调制器 138 [,RI-#n   10.1 定义电解质材料 139 d[ >`")2)   10.2 定义电极材料 140 #H?t!DU   10.3 定义轮廓 141 #]?bLm<!   10.4 绘制波导 144 G!N{NCq   10.5 绘制电极 147 B /JO~;{   10.6 静电模拟 149 {66sB{P   10.7 电光模拟 151 X~=xXN.   11 折射率(RI)扫描 155 -|k)tvAm   11.1 定义材料和通道 155 `:m!~   11.2 定义布局设置 157 PNOGN|D   11.3 绘制线性波导 160 #11NPo9   11.4 插入输入面 160 {`=0 |oP}   11.5 创建脚本 161 ]uj=:@   11.6 运行模拟 163 `; |5   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 IQ<MyB(   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 {5r0v#;   12.1 定义材料 165 M->*{D@a   12.2 创建参考轮廓 166 0Sq][W =   12.3 定义布局设置 166 9Jf)!o8   12.4 用户自定义轮廓 167 aprm0:Q^   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 U[L9*=P;   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 u]NZ`t%AP   13.1 定义材料 173 &6 s) X   13.2 创建钛扩散轮廓 173 3f" %G\   13.3 定义晶圆 174 PWRy7d   13.4 创建器件 175 Hs?e0Z=N   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 (&|_quP7O   13.6 定义电极区域 178 -9 !.m   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 RIu~ @   13.8 运行模拟 182 f4-a?bp   13.9 创建脚本 184 FGO[ |]7IN   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 ;*ix~taL%   14.1 理论背景 186 |7,L`utp   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 T_b^ Tc`   14.3 生成脚本数据 190 :@W.K5   14.4 导出散射数据 193 *<N3_tx"   14.5 创建臂 194 ;6@r-r   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 WW+l'6.   14.7 加载两个臂的文件 200 8l}1c=A}Vi   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 iwz   14.9 连接元件 202 Q9}dHIe1E   14.10 运行模拟 203 yR{x}Db G   14.11 创建图以查看结果 204 -9RDr\&`(   有兴趣扫码加微联系[attachment=116632] v_e9}yI

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