《OptiBPM入门教程》

7{tU'`P>   前  言 uZTbJ3$$   Yl&bv#[z   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。 .6!cHL3ln   B)*1[Jf{4   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。 }uwZS=pw   ;qO3m-(d   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。 75pn1*"gQ   EQe$~}[   本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 'l<Oj&E   ]u^ybW"   本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 ef7BG(   ;VzdlCZ@   《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 N1}r%!jk/   上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 o5['5?i}/    1pK(tm   O=eU38n:5u   目 录 K5RgWP   1 入门指南 4 yIf^vx_G   1.1 OptiBPM安装及说明 4 {Hie%2V   1.2 OptiBPM简介 5 <Mndr8 H   1.3 光波导介绍 8 %ikPz~(   1.4 快速入门 8 JqUft=p5   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 @Gw.U>"!C   2.1 定义MMI耦合器材料 28 R, #szTu   2.2 定义布局设置 29 ]4/C19Fe!   2.3 创建一个MMI耦合器 31 n{\d   2.4 插入input plane 35 FJqg,   2.5 运行模拟 39 Jz4;7/   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 'pyIMB?x   3 创建一个单弯曲器件 44 t%%zuqF`   3.1 定义一个单弯曲器件 44 ~ # \{'<   3.2 定义布局设置 45 gL~3z'$   3.3 创建一个弧形波导 46 \x<,Ma=D   3.4 插入入射面 49 ^I9U<iNIL   3.5 选择输出数据文件 53 &1Y7Ne   3.6 运行模拟 54 nXk9 IG(   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 $> ;|   4 创建一个MMI星形耦合器 60 E@%1HO_   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 mE;^B%v   4.2 定义布局设置 61 bxPJ5oT   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 CfO{KiM(2   4.4 插入输入面 62 BUdO:fr   4.5 运行模拟 63 :`K2?;DC8   4.6 预览最大值 65 M1]w0~G   4.7 绘制波导 69 mq}UUk@   4.8 指定输出波导的路径 69 >sdF:(JV&   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 P8#_E{f   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 7L!} F;yT   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 mhM;`dl   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ul b0B"   5.1 定义波导材料 75 oB@)!'    5.2 定义布局设置 76 W9{;HGWS   5.3 创建波导 76 |z8_]o+|r1   5.4 修改输入平面 77 1;?w#/&t   5.5 指定波导的路径 78 c}!`tBTm   5.6 运行模拟 79 EuA352x   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 'K}2m   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 cd~QGP_C   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 's5H_ah   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 @Z7s3b   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 xb"e'Zh   6.2 定义布局结构 89 ?)[=>Kp   6.3 绘制并定位波导 91 ]k BC,m(   6.4 生成布局脚本 95 T24$lhM   6.5 插入和编辑输入面 97 'R2*3<   6.6 运行模拟 98 G^z>2P   6.7 修改布局脚本 100 Dw 5Ze   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 <WbO&;%   7 应用预定义扩散过程 104 `Ba?4_>k   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 0C3Y = F   7.2 定义布局设置 106 O'(D:D?   7.3 设计波导 107 ONZ(0H{ 1$   7.4 设置模拟参数 108 xT( pB-R   7.5 运行模拟 110 J0YNzC4   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 @$CPTv3e   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 AFeFH.G6Jr   7.8 添加一个新的轮廓 111 RQu[FZT,   7.9 创建上方的线性波导 112 8 M,z#DF   8 各向异性BPM 115 6-\' *5r   8.1 定义材料 116 -O r\   8.2 创建轮廓 117 >)Bv>HM   8.3 定义布局设置 118 6JeAXj1g+   8.4 创建线性波导 120 ]dV$H   8.5 设置模拟参数 121 I)9,   8.6 预览介电常数分量 122 arS@l<79   8.7 创建输入面 123 X)=m4\R   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 O2f-{jnTz,   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 HX,i{aWWy   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 {%RwZ'   9.2 定义布局设置 130 &os:h] C   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 |9BX  ~`{   9.4 编辑输入平面 132 -G#m'W&   9.5 设置模拟参数 134 K@oyvJ$   9.6 运行模拟 135 ] yWywa\   10 电光调制器 138 <u1`o`|-   10.1 定义电解质材料 139 ;TK$?hrv*1   10.2 定义电极材料 140 )3V1aC   10.3 定义轮廓 141 RE-y5.kE^   10.4 绘制波导 144 T11>&K)   10.5 绘制电极 147 W^c /l*>v   10.6 静电模拟 149 #;+SAoN   10.7 电光模拟 151 >wFn|7\)s>   11 折射率(RI)扫描 155 -i_XP]b&   11.1 定义材料和通道 155 b/\l\\$-   11.2 定义布局设置 157 &m]jYvRc   11.3 绘制线性波导 160 $" =3e]<   11.4 插入输入面 160 J/,m'wH   11.5 创建脚本 161 T.B7QAI. H   11.6 运行模拟 163 <xrya_R?   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 5 {IbKj|   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 ]US!3R^   12.1 定义材料 165 g5x>}@ONq7   12.2 创建参考轮廓 166 SL\15`[{   12.3 定义布局设置 166 r^ '   12.4 用户自定义轮廓 167 w4&\-S#   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 i[z#5;x+<   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 rd24R -6   13.1 定义材料 173 /)dyAX(   13.2 创建钛扩散轮廓 173 m,6[;   13.3 定义晶圆 174 -D1 A   13.4 创建器件 175 [A] +Azc   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 B1%xU?   13.6 定义电极区域 178

!kH 1|   tWQ$`<h   E}#&2n8Y   13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 V^>< =DNE   13.9 创建脚本 18414 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 _?K,Jc8j.   14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 ~EvGNnTL   14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 9C!b f \   14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 SP>&+5AydX   14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 )YZx]6\l)   14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 #/_ VY.   14.11 创建图以查看结果 204 3a}c'$F>_'   有兴趣扫码加微咨询[attachment=119391]