光波导《OptiBPM入门教程》

's56L,^:   前  言 s>9z+;~!   1@1+4P0NF[   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。 P?WT)C2)u   !."%M^J   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。 9.MGH2^L?   `uaD.m$EJ   通过OptiBPM，科研人员可以同时观察近场分布（包含幅度、相位等），检测辐射以及方向场（Guided Field）。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率，减小风险并降低整体研发产品成本。 B5?c'[V9   ?%8})^Dd>4   本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 q;Ar&VrlNq   (e bBH   本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 )Rm 'YmO   .:r2BgL   《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 0NuL9   上海讯技光电科技有限公司 ~#N.!e4   Le#E! sU   Jnu}{^~   目 录 s[{:>~{iq   1 入门指南 4 q~:'R   1.1 OptiBPM安装及说明 4 K{r1&O>W   1.2 OptiBPM简介 5 [][:/~q!   1.3 光波导介绍 8 "0!eb3n   1.4 快速入门 8 Ztpm_P6   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 Xdp`Z'g   2.1 定义MMI耦合器材料 28 qMW%$L\HA   2.2 定义布局设置 29 8g2-8pa{   2.3 创建一个MMI耦合器 31 j 44bF/   2.4 插入input plane 35 L(!!7B_,   2.5 运行模拟 39 7zJh;f/   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 #%=vy\r   3 创建一个单弯曲器件 44 X'3`Q S:!   3.1 定义一个单弯曲器件 44 dWq/)%@t   3.2 定义布局设置 45 k_|v)\4B   3.3 创建一个弧形波导 46 f@xfb ie!   3.4 插入入射面 49 ^S;RX*   3.5 选择输出数据文件 53 _sf0{/< )   3.6 运行模拟 54 ]%Q]C 8[C   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 nV,{w4t+   4 创建一个MMI星形耦合器 60 O>"r. sR   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 ,$zSJzS   4.2 定义布局设置 61 wYcz\uV   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 !Z0rTC3d   4.4 插入输入面 62 bTy'5"   4.5 运行模拟 63 @y~BYiKs   4.6 预览最大值 65 l ]58P   4.7 绘制波导 69 gQ@Pw4bA   4.8 指定输出波导的路径 69 n\8[G[M   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 xjn8)C   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 f)s_e   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 ^1FZ`2u;   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ]rX?n   5.1 定义波导材料 75 =ZJ?xA8   5.2 定义布局设置 76 /NN[gz   5.3 创建波导 76 g$^qQs)^N   5.4 修改输入平面 77 MIXrLh3   5.5 指定波导的路径 78 39a]B`y   5.6 运行模拟 79 T~ q'y~9o   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 glKs8^W   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 :+dWJNY:   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 3PR7g   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 w2C!>fJ]1   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 z1@sEfk>   6.2 定义布局结构 89 PuoJw~^h   6.3 绘制并定位波导 91 ZX5A%`<M   6.4 生成布局脚本 95 }AH|~3|D   6.5 插入和编辑输入面 97 (!&O4C5   6.6 运行模拟 98 a ~iEps   6.7 修改布局脚本 100 [sO<6?LY   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 l<MCmKuYp   7 应用预定义扩散过程 104 d(B;vL@R2V   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 *,XJN_DKj   7.2 定义布局设置 106 ! )*T   7.3 设计波导 107 o)'=D(   7.4 设置模拟参数 108 o? xR[N-J   7.5 运行模拟 110 kc(b;EA   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 .2S IU4[P   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 ]H9HO2wGQ   7.8 添加一个新的轮廓 111 %?G.lej,x   7.9 创建上方的线性波导 112 @LMV?   8 各向异性BPM 115 + ?m=f}>W1   8.1 定义材料 116 VA r?teY   8.2 创建轮廓 117 @_(@s*4W   8.3 定义布局设置 118 ="TOa"Zk   8.4 创建线性波导 120 xfV2/A#h   8.5 设置模拟参数 121 q\pc2Lh?^   8.6 预览介电常数分量 122 bDh(;%=   8.7 创建输入面 123 laL4ez   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 eMd1%/[   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 *l8vCa9Y   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 5lA 8e   9.2 定义布局设置 130 6!=9V0G~   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 P>,D$-3   9.4 编辑输入平面 132 E2/U']R   9.5 设置模拟参数 134 ?[fl$EG   9.6 运行模拟 135 S5 oHe4#89   10 电光调制器 138 8o5^H>   10.1 定义电解质材料 139 }Mlz\'{   10.2 定义电极材料 140 {1&,6kJF&9   10.3 定义轮廓 141 W p* v Vv   10.4 绘制波导 144 9-<V%eNX   10.5 绘制电极 147 qhGhUyNX   10.6 静电模拟 149 Xwq2;Bq   10.7 电光模拟 151 fOfz^W   11 折射率(RI)扫描 155 zW&O>H   11.1 定义材料和通道 155 3~09)0"!d   11.2 定义布局设置 157 V1V4 <Zj   11.3 绘制线性波导 160 IIEU{},}z   11.4 插入输入面 160 U`4Zj1y   11.5 创建脚本 161 ;+Kewi;<   11.6 运行模拟 163 "_}D{ws1   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 M@86u^80   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 8[p6C Jl)   12.1 定义材料 165 , &f20o   12.2 创建参考轮廓 166 I8>1RXz   12.3 定义布局设置 166 o) ?1`7^BA   12.4 用户自定义轮廓 167 lGgKzi9VD   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 z4UQ:z@   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 ! yUKNR   13.1 定义材料 173 qk"=nAJX   13.2 创建钛扩散轮廓 173 gV>\lMc[-%   13.3 定义晶圆 174 W/QOG&g   13.4 创建器件 175 .`=PE&xq   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 8LKZ3Y|   13.6 定义电极区域 178 Hx0,kOh)   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 3&2q\]Y,   13.8 运行模拟 182 \ku{-^7   13.9 创建脚本 184 a5S/ O;ry   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 /Bu5kBC   14.1 理论背景 186 8jx1W9=`9[   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 ? m^7O_1   14.3 生成脚本数据 190 ^aoLry&i=   14.4 导出散射数据 193 P &._-[   14.5 创建臂 194 e-meUf9   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 {vlh,0~   14.7 加载两个臂的文件 200 FaM~ 56Pa   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 'gH#\he[Dh   14.9 连接元件 202 ?P]md9$(+e   14.10 运行模拟 203 kniMXeiu   14.11 创建图以查看结果 204 wfzb:Aig`   有兴趣扫码加微联系[attachment=116632] ,DZLEsFM

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