《OptiBPM入门教程》

Oxr?y8C~   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。 @(s"5 i.`)   M\jTeB"Z   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。 pax;#*QcQ   M;F&Ix   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。 5mF"nY&lI   16n8[U!   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。 VD-2{em   NRZ>03w   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。 (f?&zQ!+   R{A$hnhW6   《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 O;~dao   上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 $_NP4V8|z/   b+ J)   mqb6MnK -   目 录 oN " /w~   1 入门指南 4 nK5FPFz8   1.1 OptiBPM安装及说明 4 Oj^qh+r   1.2 OptiBPM简介 5  QKtTy>5   1.3 光波导介绍 8 :,BKB*a\   1.4 快速入门 8 KsBi<wY   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 4]3(Vyh`   2.1 定义MMI耦合器材料 28 -P|st;?#   2.2 定义布局设置 29 Ye) F{WqZ#   2.3 创建一个MMI耦合器 31 -% Z?rn2   2.4 插入input plane 35 '{xPdN   2.5 运行模拟 39 nnPY8pdjSD   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 Ff@Cs0R   3 创建一个单弯曲器件 44 a'2^kds   3.1 定义一个单弯曲器件 44 sZ9VXnz24   3.2 定义布局设置 45 J)leRR&   3.3 创建一个弧形波导 46 enJgk(   3.4 插入入射面 49 x)Ls(Xh+g   3.5 选择输出数据文件 53 {@w!kl~8   3.6 运行模拟 54 m'P,:S)=   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 +>wBGVvS   4 创建一个MMI星形耦合器 60  dr iw\   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 =vZF/r   4.2 定义布局设置 61 {`M 'ruy.%   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 0xQ="aXE   4.4 插入输入面 62 w `0m[*   4.5 运行模拟 63 HRxA0y=   4.6 预览最大值 65 bI"_hvcFp   4.7 绘制波导 69 >2w^dI2   4.8 指定输出波导的路径 69 oyeJ"E2   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 ,aBo p#   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 o )pso\;   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 oe{K0.`   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 .V Cfh+*J#   5.1 定义波导材料 75 O^,%V{]6\   5.2 定义布局设置 76 w`$M}oX(   5.3 创建波导 76 ^$I8ga   5.4 修改输入平面 77 _pS|bqF   5.5 指定波导的路径 78 aX$Q}mgb   5.6 运行模拟 79 F+3}Gkn   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 efu'PfZ`&   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 -x?I6>{   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 2)zAX"# /   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 t+?m<h6w;l   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 :]hNw1e   6.2 定义布局结构 89 ecRY,MN   6.3 绘制并定位波导 91 @ysc?4% q   6.4 生成布局脚本 95 < )dHe:   6.5 插入和编辑输入面 97 P@wuk1   6.6 运行模拟 98 Lm{qFu   6.7 修改布局脚本 100 gx',~   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 TC+ L\7    7 应用预定义扩散过程 104 (L3Etan4RE   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 RU_wr<   7.2 定义布局设置 106 Oe/\@f0bLT   7.3 设计波导 107 @z-%:J/$   7.4 设置模拟参数 108 (q]_&%yW   7.5 运行模拟 110 F?B`rw@xr   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 XDdF7i}   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 +-*Ww5Zti   7.8 添加一个新的轮廓 111 zY=eeG+4s   7.9 创建上方的线性波导 112 0mMoDJRy   8 各向异性BPM 115 8$TSQ~   8.1 定义材料 116 R#^.8g)t   8.2 创建轮廓 117 [ u.r]\[J   8.3 定义布局设置 118 qG<3H!Z!ky   8.4 创建线性波导 120 7B)m/%>3s   8.5 设置模拟参数 121 f~0CpB*X   8.6 预览介电常数分量 122 <lo\7p$A   8.7 创建输入面 123 7a_tT;f;   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 :[r/ Y   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 IGQcQ/M   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 EIrAq!CA   9.2 定义布局设置 130 L]kd.JJvy   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 _*m<Z;Et   9.4 编辑输入平面 132 nUy.gAb   9.5 设置模拟参数 134 TF1,7Qd   9.6 运行模拟 135 S<Os\/*   10 电光调制器 138 F!_8?=|   10.1 定义电解质材料 139 rijavZS6   10.2 定义电极材料 140 g]Jt (aYK   10.3 定义轮廓 141 @?vC4+'   10.4 绘制波导 144 e"D%eFkDW   10.5 绘制电极 147 5w+KIHhN|   10.6 静电模拟 149 ?XIB\7}   10.7 电光模拟 151 6 D &{+;   11 折射率(RI)扫描 155 Kt#_Ln_6   11.1 定义材料和通道 155 [`4   11.2 定义布局设置 157 >2t.7UhDI   11.3 绘制线性波导 160 e1OGGF%En   11.4 插入输入面 160 -Is;cbfLj/   11.5 创建脚本 161 zo| '   11.6 运行模拟 163 q)j_QbW)   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 mfqnRPZ   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 }] p9   12.1 定义材料 165 YWFq&II|Z   12.2 创建参考轮廓 166 ~jR4%VF   12.3 定义布局设置 166 [o"<DP6w   12.4 用户自定义轮廓 167 ZccvZl ;b   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 akA7))Q   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 OU esL9   13.1 定义材料 173 #PkZi(k hv   13.2 创建钛扩散轮廓 173 [} zzG@g,J   13.3 定义晶圆 174 HSk_'g(\0   13.4 创建器件 175 U EjP `   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 lz7?Z   13.6 定义电极区域 178 )GYnQoV4   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 dfP4SJqq   13.8 运行模拟 182 ;=p3L<~c`K   13.9 创建脚本 184 =%ok:+D]   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 |z7V1xF   14.1 理论背景 186 er8T:.Py   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 l+a1`O   14.3 生成脚本数据 190 _70Z1_;   14.4 导出散射数据 193 &,l(2z[   14.5 创建臂 194 QR2S6 7-   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 9{wRqY   14.7 加载两个臂的文件 200 R4y]<8}   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 "ze-Mb   14.9 连接元件 202 7 x'2   14.10 运行模拟 203 j sFfrS"*   14.11 创建图以查看结果 204 ^)y8X.iO   有兴趣扫码加微联系[attachment=117462] Y}]-o9Rl

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