《OptiBPM入门教程》

t);5Cw _   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。 V,2O`D%   /Fk0j _b   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。 +[*UC"   {V I%]n{M   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_=oJi|:   Va9vDb6   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。 4$_8#wB1&   KnbP@!+c   本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 89WuxCFS   ^\x PF5   《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 -"(e*&TJ#   上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 +L_.XToq-   \f._I+gJ   ]ImS@!Ajjx   目 录 |rNm_L2   1 入门指南 4 4,)=r3;&!   1.1 OptiBPM安装及说明 4 N\H(AzMw   1.2 OptiBPM简介 5 ujwI4oj"c   1.3 光波导介绍 8 !WDdq_n*v   1.4 快速入门 8 c5Offnq'1   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 '"I"D9;9   2.1 定义MMI耦合器材料 28 ,kLeK{   2.2 定义布局设置 29 Q>||HtF$A   2.3 创建一个MMI耦合器 31 c-gaK\u}j}   2.4 插入input plane 35 Wlt shZo   2.5 运行模拟 39 9#_49euy|P   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 uE/qraA   3 创建一个单弯曲器件 44 L9G=+T9   3.1 定义一个单弯曲器件 44 Xf#uK\f   3.2 定义布局设置 45 .% D] z{''   3.3 创建一个弧形波导 46 sYXVSNonm   3.4 插入入射面 49 iPE-j#|   3.5 选择输出数据文件 53 u,&Z5S   3.6 运行模拟 54 `.><$F   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 bv|v9_i   4 创建一个MMI星形耦合器 60 _gU[FUBtJ   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 ncihc$V<   4.2 定义布局设置 61 ~PS%^zxyn   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ;m;wSp   4.4 插入输入面 62 {_Wtk@   4.5 运行模拟 63 RCoz;|c`P   4.6 预览最大值 65 6`EyzB%.$   4.7 绘制波导 69 WukCE   4.8 指定输出波导的路径 69 l1YyZ^Z   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 y<B "   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 $z` jR*   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 tXfB.[U   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 UIzk-.<   5.1 定义波导材料 75 Be-gGJG   5.2 定义布局设置 76 I8?egDkk   5.3 创建波导 76 b$g.">:$   5.4 修改输入平面 77 3DgI.V6un   5.5 指定波导的路径 78 23+>K   5.6 运行模拟 79 nEs l   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 g,x$z~zU{   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 ~*G I<n   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 vUj7rDT|   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 M}us^t*   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 #Etz}:%W   6.2 定义布局结构 89 drF"kTD"7   6.3 绘制并定位波导 91 yp!Xwq#n   6.4 生成布局脚本 95 "BEU%,w   6.5 插入和编辑输入面 97 /&vUi7'   6.6 运行模拟 98 mo<g'|0   6.7 修改布局脚本 100 !'n+0   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 n j1 cqh   7 应用预定义扩散过程 104 .\< \J|3   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 >iaZGXje   7.2 定义布局设置 106 &XN*T.Y`   7.3 设计波导 107  #]n[   7.4 设置模拟参数 108 m|e!1_:H   7.5 运行模拟 110 [gD02a:u   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 {:fyz#>>^   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 $g5pKk    7.8 添加一个新的轮廓 111 #F[6$. Gr   7.9 创建上方的线性波导 112 A@&+!sO   8 各向异性BPM 115 8=t?rA   8.1 定义材料 116 QZ h|6&yI   8.2 创建轮廓 117 ZH.l^'(W   8.3 定义布局设置 118 sp'q=^t   8.4 创建线性波导 120 H2rh$2   8.5 设置模拟参数 121 %!LrC!6P4   8.6 预览介电常数分量 122 !/Hln;{   8.7 创建输入面 123 wG19NX(   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ])0&el3-   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ^Fy) oWS   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 7dN]OUdi   9.2 定义布局设置 130 ]+ug:E{7   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 D3BX[   9.4 编辑输入平面 132 :|P"`j   9.5 设置模拟参数 134 hnH:G`[F   9.6 运行模拟 135 o"TEmZUP   10 电光调制器 138 k' pu%nWN   10.1 定义电解质材料 139 C+O`3wPZp   10.2 定义电极材料 140 >q4nQ/eP   10.3 定义轮廓 141 vy6NH5Q   10.4 绘制波导 144 aRj3TtFh   10.5 绘制电极 147 Hm1C|Qb   10.6 静电模拟 149 R3%T}^;f   10.7 电光模拟 151 T?E2;j0h'#   11 折射率(RI)扫描 155 m[]pIXc(   11.1 定义材料和通道 155 ]';!r20   11.2 定义布局设置 157 2>?GD@GE   11.3 绘制线性波导 160 Hm%[d;Z7   11.4 插入输入面 160 r'w5i1C+   11.5 创建脚本 161 <)y'Ot0 y   11.6 运行模拟 163 O:pQf/Xn   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 K\=bpc"Fy   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 cb|`)"<HN   12.1 定义材料 165 >8 VfijK   12.2 创建参考轮廓 166 Cg8{NNeD   12.3 定义布局设置 166 i8u9~F   12.4 用户自定义轮廓 167 ';zLh   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 gO_^{>2   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 bAt!9uFn   13.1 定义材料 173 >PL/>    13.2 创建钛扩散轮廓 173 024*IoVZ   13.3 定义晶圆 174 0Rrz    13.4 创建器件 175 5as';1^P&*   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 +xFtGF)   13.6 定义电极区域 178 -&@[]/   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 E8#y 9q   13.8 运行模拟 182 |LiFX5!\   13.9 创建脚本 184 3l<)|!f]g   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 &A=d7ASN=   14.1 理论背景 186 $aG]V-M>   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 )<IbQH|_   14.3 生成脚本数据 190 D[:7B:i   14.4 导出散射数据 193 .oAg (@^6   14.5 创建臂 194 ]-L/Of6F)|   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 CDoZv""   14.7 加载两个臂的文件 200 C'*1 w   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 G@ed2T   14.9 连接元件 202 tj{rSg7{   14.10 运行模拟 203 (:M6*RV   14.11 创建图以查看结果 204 PY)C=={p   有兴趣扫码加微联系[attachment=117462] 69O?sIk

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