光波导书籍《OptiBPM入门教程》

DqPw#<"H   前  言 v^iAD2X/F   I|OoRq   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。 @co S+t   h 0|s   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。 )1z@    q| 7(   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。 LscGTs,   cS$_\65   本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 >eaaaq9B-   ~>G^=0LT   本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 FsPw1A$y   /efUjkP   《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 i@q&5;%%   上海讯技光电科技有限公司 #z(]xI)"   . me;.,$#   "&] -2(   目 录 $xqa{L%B   1 入门指南 4 jCY%|   1.1 OptiBPM安装及说明 4 z{543~Og59   1.2 OptiBPM简介 5 _GPe<H   1.3 光波导介绍 8 3R/bz0 V>   1.4 快速入门 8 fJ\[*5eiS   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 ,+VGSd   2.1 定义MMI耦合器材料 28 0_/[k*Re   2.2 定义布局设置 29 yu|>t4#GT   2.3 创建一个MMI耦合器 31 JT?h1v<H]   2.4 插入input plane 35 0]L"H<W   2.5 运行模拟 39 maZ)cW?   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 ?M2J wAK5   3 创建一个单弯曲器件 44 l]vm=7:   3.1 定义一个单弯曲器件 44 XZf$K_F&M   3.2 定义布局设置 45 }vuARZ>   3.3 创建一个弧形波导 46 ;a/E42eN;   3.4 插入入射面 49 `V1]k_h   3.5 选择输出数据文件 53 s.rm7r@#   3.6 运行模拟 54 `^vE9nW7   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 hPh-+Hb   4 创建一个MMI星形耦合器 60 9 sP0 D   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 `L zPotz   4.2 定义布局设置 61 =I<R!ZSN   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 SM'|+ d   4.4 插入输入面 62 wkq  66?   4.5 运行模拟 63 965jtn   4.6 预览最大值 65 =]t|];c%   4.7 绘制波导 69 4*L_)z&4;   4.8 指定输出波导的路径 69 (Z*!#}z`   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 _!6jR5&r,   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 siaG'%@*r   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 #WuBL_nZ~   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 29rX% 09T]   5.1 定义波导材料 75 K'bP@y_cq   5.2 定义布局设置 76 | Iib|HQ)   5.3 创建波导 76 \zY!qpX<   5.4 修改输入平面 77 9x8fhAy}4   5.5 指定波导的路径 78 ,}PgOJZ   5.6 运行模拟 79 Y73C5.dNcE   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 Ba,`TJ%y   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 |>Vb9:q9Po   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 $`c:&   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 vdZW%-A&\   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 "g|#B4'e   6.2 定义布局结构 89 #R"*c hLV   6.3 绘制并定位波导 91 M{@(G5   6.4 生成布局脚本 95 YVU7wW,1   6.5 插入和编辑输入面 97 Ulyue   6.6 运行模拟 98 P?\6@_ Z   6.7 修改布局脚本 100 M7T5 ~/4   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 bsX[UF    7 应用预定义扩散过程 104 ,hVli/    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 %{|pj +   7.2 定义布局设置 106 ?}0,o.   7.3 设计波导 107 O?2DQY?jT   7.4 设置模拟参数 108 .3;;;K9a~]   7.5 运行模拟 110 KHme&yMq   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 TxD#9]Q`   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 +2{Lh7Ks   7.8 添加一个新的轮廓 111 Oz95   7.9 创建上方的线性波导 112 6N4~~O   8 各向异性BPM 115 L_T5nD^D   8.1 定义材料 116 $I =~S[p   8.2 创建轮廓 117 xEI%D|)<   8.3 定义布局设置 118 oxs#866x   8.4 创建线性波导 120 W4S,6(   8.5 设置模拟参数 121 Upe%r C(   8.6 预览介电常数分量 122 KPF1cJ2N   8.7 创建输入面 123 !a`&O-ye   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ,F|f. 7;   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 5+'<R8{:,   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 RP"kC4~1   9.2 定义布局设置 130 ueudRb   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 ;TYBx24vD'   9.4 编辑输入平面 132 l**X^+=$   9.5 设置模拟参数 134 6Oq7#3]   9.6 运行模拟 135 Hka2   10 电光调制器 138 aUp g u"   10.1 定义电解质材料 139 rp$'L7lrX   10.2 定义电极材料 140 Y4-t7UlS;   10.3 定义轮廓 141 d=(mw_- ?   10.4 绘制波导 144 *w&e\i|7   10.5 绘制电极 147 ax`o>_)   10.6 静电模拟 149 ?4,T}@P   10.7 电光模拟 151 & yg|t5o   11 折射率(RI)扫描 155 (=0.inZ   11.1 定义材料和通道 155 h{Y",7]!   11.2 定义布局设置 157 ZVBXx\{s   11.3 绘制线性波导 160 }#fbbtd   11.4 插入输入面 160 tw;}jh   11.5 创建脚本 161 *@5@,=d   11.6 运行模拟 163 a(nlTMfu   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 7.Op<   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 0B2t"(&   12.1 定义材料 165 4RO}<$Nx}   12.2 创建参考轮廓 166 ]^E?;1$f?   12.3 定义布局设置 166 ye&;(30Oq   12.4 用户自定义轮廓 167 =cI(d ,   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 CJY$G}rk   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 P:c w|Q   13.1 定义材料 173 ^q5#ihM   13.2 创建钛扩散轮廓 173 Cdn J&N{   13.3 定义晶圆 174 /v{I   13.4 创建器件 175 pBH Ra?Y5   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 01]f2.5   13.6 定义电极区域 178 )A6<c%d =x   j#|ZP-=1_   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 4?kcv59   13.8 运行模拟 182 K;?+8(H   13.9 创建脚本 184 e'~3oqSvR   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 >MZ/|`[M   14.1 理论背景 186  B,@i   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 Txu/{M,   14.3 生成脚本数据 190 cuX)8+   14.4 导出散射数据 193 { 6il`>=C   14.5 创建臂 194 Oketwa   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 2y4bwi   14.7 加载两个臂的文件 200 O.? JmE   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 G|Ti4_w   14.9 连接元件 202 itz,mrP   14.10 运行模拟 203 5BIY<B+i   14.11 创建图以查看结果 204 3o*YzwRt

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