光波导书籍-《OptiBPM入门教程》

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前言 ./rNq!*a
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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。 I[c/) N
EO:i+e]=
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。 3l-8TR
3tA6r
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。 :BNqr[=b
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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。 [(F.x6z)
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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。 }c:s+P+/
;Ze}i/l
《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 a>ZV'~zTf

上海讯技光电科技有限公司
2021年4月 |Q@4F&k

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目录 zw_Xh~4"b
1 入门指南 4 |zKFF?7#wE
1.1 OptiBPM安装及说明 4 +%UfnbZ
1.2 OptiBPM简介 5 +A>>Ak|s
1.3 光波导介绍 8 tux/@}I
1.4 快速入门 8 |p-, B>p!
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 AVF(YD<U
2.1 定义MMI耦合器材料 28 h.l^f>,/
2.2 定义布局设置 29 onI%Jl sq
2.3 创建一个MMI耦合器 31 6c$ so
2.4 插入input plane 35 SDwTGQ/0
2.5 运行模拟 39 hs!a'E
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 anxgD?<+B
3 创建一个单弯曲器件 44 >7V96jL$Y
3.1 定义一个单弯曲器件 44 c>6dlWTqX
3.2 定义布局设置 45 MX2]Q
3.3 创建一个弧形波导 46 V|gW%Z,j
3.4 插入入射面 49 ZX'q-JUv f
3.5 选择输出数据文件 53 LP-~;
3.6 运行模拟 54 T~8==Z{[
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 ;wK;
4 创建一个MMI星形耦合器 60 a\pOgIp
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 <2"'R(4",
4.2 定义布局设置 61 opU=49b
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ?x1sm"]p'
4.4 插入输入面 62 %IL] Wz<
4.5 运行模拟 63 (~q.YJ'
4.6 预览最大值 65 -K eoq
4.7 绘制波导 69 8Wqh 8$
4.8 指定输出波导的路径 69 mvgsf(a*'
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 d,8L-pT$FM
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 I$7|?8
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 #s>AiD
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ]Wr2IM
5.1 定义波导材料 75 R/ix,GC
5.2 定义布局设置 76 }Z#KPI8\Q
5.3 创建波导 76 b+Sq[
5.4 修改输入平面 77 ;)$bhNFHx
5.5 指定波导的路径 78 js;p7wi
5.6 运行模拟 79 Zgy~Y0Di
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 E6JfSH#
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 nsn
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 fGjYWw
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 Z.'j7(tu
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 H1>~,zc>E
6.2 定义布局结构 89 /S2lA>
6.3 绘制并定位波导 91 9^;Cz>6s
6.4 生成布局脚本 95 #NQpr
6.5 插入和编辑输入面 97 2tD{c^ 9<
6.6 运行模拟 98 ,Ei!\U^)
6.7 修改布局脚本 100 niC ;WK
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 f#mNx
7 应用预定义扩散过程 104 7>.d*?eao\
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 ^/]w}C#:d
7.2 定义布局设置 106 ?#s9@R1
7.3 设计波导 107 vT@*o=I
7.4 设置模拟参数 108 6`Hd)T5{w
7.5 运行模拟 110 =jv3O.zq
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 Db4(E*/pj!
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 O|K-UTWH%
7.8 添加一个新的轮廓 111 =z>d GIT1
7.9 创建上方的线性波导 112 `A\,$(q+
8 各向异性BPM 115 ]2E#P.-!b
8.1 定义材料 116 4.Kl/b;
8.2 创建轮廓 117 Fi+8|/5
8.3 定义布局设置 118 .`p,pt;
8.4 创建线性波导 120 E'-lpE
8.5 设置模拟参数 121 s.|OdC>U =
8.6 预览介电常数分量 122 'Em3;`/C*+
8.7 创建输入面 123 n?Zt\Kto
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 %_Q+@9
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 O06 2c)vIY
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 $8>kk
9.2 定义布局设置 130 sqXwDy+.
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 elJ?g &"
9.4 编辑输入平面 132 i~3\jD=<
9.5 设置模拟参数 134 K_!R
9.6 运行模拟 135 b~$8<\
10 电光调制器 138 L|hELWru
10.1 定义电解质材料 139 A_e&#O
10.2 定义电极材料 140 QmgO00{
10.3 定义轮廓 141 <)$&V*\
10.4 绘制波导 144 UuS6y9@v
10.5 绘制电极 147 MO^Q 8v
10.6 静电模拟 149 bG)EZ
10.7 电光模拟 151 Mz7qC3Z
11 折射率(RI)扫描 155 p40;@gUug
11.1 定义材料和通道 155 6Y`rQ/F
11.2 定义布局设置 157 *{:Zdg'~E
11.3 绘制线性波导 160 V15/~
11.4 插入输入面 160 ;!S i_b2
11.5 创建脚本 161 &|-jU+r}B
11.6 运行模拟 163 ZH)Jq^^RI
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 A)#w~X4
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 ~xLo0EV"
12.1 定义材料 165 ;nq"jm
12.2 创建参考轮廓 166 #<K'RJn
12.3 定义布局设置 166 ;fW`#aE
12.4 用户自定义轮廓 167 {S@gjMuN
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 EtnuEU
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 E-jJ!>&K
13.1 定义材料 173 WA6reZ
13.2 创建钛扩散轮廓 173 Wr3z%1
13.3 定义晶圆 174 d>gQgQ;g
13.4 创建器件 175 CJjT-(a
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ~9y/MR
13.6 定义电极区域 178 HTLS$o;Q
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 >*MGF=.QG
13.8 运行模拟 182 YEa<zhO8
13.9 创建脚本 184 f AY(ro9Q(
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 A]laS7Q
14.1 理论背景 186 }<qZXb1
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 h,\5C/
14.3 生成脚本数据 190 MQe|\SMd
14.4 导出散射数据 193 K=! C\T"I%
14.5 创建臂 194 NR,R.N^[
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 tkYPfUvTE
14.7 加载两个臂的文件 200 7{tU'`P>
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 m\oxS;fxWi
14.9 连接元件 202 -FF#+Z$
14.10 运行模拟 203 V%(T#_E/6
14.11 创建图以查看结果 204 :q>)c]
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定价：280元 5)Z:J
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对书籍有兴趣可以扫码加微联系 QFK'r\3pU
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