《OptiBPM入门教程》

\N|ma P   前  言 N'5AU (   n "J+?~9   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。 +KcD Y1[   M 94zlW<   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。 *m>XtBw.   NT1"?Thx|   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。 'B"A*!"b   178u4$# b   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。 s:p6oEQ=J   BH;7CK=7R   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。 RX"~m!26   HNMVs]/e   《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 (>)f#t[9J   上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 dv7IHUFf   < jjn'*44f   R3dt -v   目 录 I k[{,p   1 入门指南 4 Zqp<8M2   1.1 OptiBPM安装及说明 4 2a,l;o$2&   1.2 OptiBPM简介 5 !et[Rdbu   1.3 光波导介绍 8 n[f<]4<   1.4 快速入门 8 n !oxwA!   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 RZL:k;}5   2.1 定义MMI耦合器材料 28 MJ%gF=$X   2.2 定义布局设置 29 e/J|wM9Ak   2.3 创建一个MMI耦合器 31 lFZ}.   2.4 插入input plane 35 KD(}-zUs   2.5 运行模拟 39 xRiWg/Z~   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 %=PGvu   3 创建一个单弯曲器件 44 =7l'3z8   3.1 定义一个单弯曲器件 44 h ycdk1SN   3.2 定义布局设置 45 ]+)cXJ}6#   3.3 创建一个弧形波导 46 %uUQBZ4   3.4 插入入射面 49 OZCbMeB{+J   3.5 选择输出数据文件 53  y5!fbmf   3.6 运行模拟 54 q33Z.3R   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 W]aX}>0   4 创建一个MMI星形耦合器 60 DtRu&>o_6D   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 }b$W+/M\   4.2 定义布局设置 61 }$wWX}@   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 P_y8[Y]?   4.4 插入输入面 62 kCVO!@yZz   4.5 运行模拟 63 ?*K{1Ghf   4.6 预览最大值 65 H%&e[PU   4.7 绘制波导 69 F?jFFwim   4.8 指定输出波导的路径 69 m.':5   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 caC-JcDXy   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 49Y_ze6L}   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 P)k!#*   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 xn BL{ []   5.1 定义波导材料 75 xA7Aw0   5.2 定义布局设置 76 A])+Pe   5.3 创建波导 76 AzlZe\V?)~   5.4 修改输入平面 77 qTV;L-   5.5 指定波导的路径 78 Yg<4}l."   5.6 运行模拟 79 a}#8n^2   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 _ !r]**   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 #|ILeby   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 &X`zk   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 <,\Op=$l3I   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 VAL]\@Q}   6.2 定义布局结构 89 wiE'6CM   6.3 绘制并定位波导 91 NJqjW   6.4 生成布局脚本 95 4IUdlb   6.5 插入和编辑输入面 97 \(g/::|   6.6 运行模拟 98 J6s@}@R1   6.7 修改布局脚本 100 dF#`_!4pbf   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 (h$[g"8   7 应用预定义扩散过程 104 - ,Y[`(q   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 k&dLg5O   7.2 定义布局设置 106 piPx8jT`F   7.3 设计波导 107 %k8H 'w\   7.4 设置模拟参数 108 k&M 9Hn2   7.5 运行模拟 110 KO''B or   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 t7; ^rk*   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 `COnb@uD   7.8 添加一个新的轮廓 111 5 52U~t   7.9 创建上方的线性波导 112 %X ^K5Io   8 各向异性BPM 115 D$&LCW#x   8.1 定义材料 116 ~bsL W:.'   8.2 创建轮廓 117 1v2pPUH\   8.3 定义布局设置 118 S9@2-Oc   8.4 创建线性波导 120 ^U@-Dp,k+   8.5 设置模拟参数 121 |u5Xi5q.f   8.6 预览介电常数分量 122 Hp}dm93T   8.7 创建输入面 123 Ee0}Xv   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 -Rcl(Q}LZ   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 X`' @G   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 H-ewO8@   9.2 定义布局设置 130 DM[gjfMXu   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 Of?3|I3 l   9.4 编辑输入平面 132 27CVAX ghV   9.5 设置模拟参数 134 079mn/8;   9.6 运行模拟 135 {%PgR){qR   10 电光调制器 138 'v?"TZ   10.1 定义电解质材料 139 z!> H^v   10.2 定义电极材料 140 \7elqX`.yY   10.3 定义轮廓 141 [/'=M h   10.4 绘制波导 144 ^PrG5|,s   10.5 绘制电极 147 YVT\@+ C'   10.6 静电模拟 149 1.6Y=Mh=i[   10.7 电光模拟 151 9@{=2 k   11 折射率(RI)扫描 155 -NuRf#   11.1 定义材料和通道 155 "H"4]m1Wc   11.2 定义布局设置 157 V 'e_gH   11.3 绘制线性波导 160 g*a|QBj%   11.4 插入输入面 160 ,lUr[xzV   11.5 创建脚本 161 xTV3U9 v   11.6 运行模拟 163 [:xpz,   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 Q/u1$&1   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 Z.x9SEe1t   12.1 定义材料 165 *B ]5K{N   12.2 创建参考轮廓 166 $Il:Yw_   12.3 定义布局设置 166 XeRbn   12.4 用户自定义轮廓 167 DuzJQSv   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 }_GI%+t   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 Uc>$w?oA   13.1 定义材料 173 @Q#<-/   13.2 创建钛扩散轮廓 173 jJU9~5i?   13.3 定义晶圆 174 [L4s.l_#   13.4 创建器件 175 JrhDqyk*   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 =Ti[Q5SZ   13.6 定义电极区域 178 *!p#1fE   R3\oLT4   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 _A5.   13.8 运行模拟 182 /QT"5fxKJ   13.9 创建脚本 184 2S#|[wq(   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 N J];Ck   14.1 理论背景 186 N  sNk   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 :^H#i:4   14.3 生成脚本数据 190 hErO.ad1o   14.4 导出散射数据 193 n(.U>_ P   14.5 创建臂 194 ,]* MI"   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 AQR/nWwx   14.7 加载两个臂的文件 200 s4uYp   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 Wd78 bu|   14.9 连接元件 202 [l%6wIP&{   14.10 运行模拟 203 Ed$;#4   14.11 创建图以查看结果 204 z3+7gp+I;   m.0: R

F\U^-/0,   Q q7+_,w   有兴趣扫码加微联系[attachment=120027]