[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 w'E?L`c  
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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。 )dh`aQ%N "  
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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。 ~qIr'?D  
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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。 %(W8WLz}  
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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。 *M_^I)*L  
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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。 (E,Ibz2G:e  
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《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 7[UD;&\k  
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目 录 w=a$]`  
1 入门指南 4 M&<qGV$A  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 x 4sIZe+  
1.2 OptiBPM简介 5 _zi| GD  
1.3 光波导介绍 8 cc:$$_'L  
1.4 快速入门 8 yn_.  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 6(uZn=  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 >/lB%<$/  
2.2 定义布局设置 29 . UH'U\M  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 ^E:-Uy  
2.4 插入input plane 35 Dln1 R[  
2.5 运行模拟 39 ;R Jv7@  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 72.Msnn  
3 创建一个单弯曲器件 44 PxGw5:  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 #NYHw
O<0-  
3.2 定义布局设置 45 #f
HnM+  
3.3 创建一个弧形波导 46 "v(pluN|  
3.4 插入入射面 49 jzGK(%sw"  
3.5 选择输出数据文件 53 .Eb]}8/}E  
3.6 运行模拟 54 f}p`<z   
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 c:&8B/  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 F&m9G >r  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 tf|;'Nc6  
4.2 定义布局设置 61 q\|RI;W  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 a]xGzv5  
4.4 插入输入面 62 k0#s{<I]E  
4.5 运行模拟 63 hliO/3g  
4.6 预览最大值 65 W5= j&
&|!  
4.7 绘制波导 69 _aF8Us  
4.8 指定输出波导的路径 69 Us!ZQ#pP  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 ZfH>UHft  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 D7JrGaF{  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 ;UM(y@  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 9H/R@i[E  
5.1 定义波导材料 75 kWVk^,  
5.2 定义布局设置 76 I`rN+c:  
5.3 创建波导 76 .%e>>U>F  
5.4 修改输入平面 77 J -Lynvqm  
5.5 指定波导的路径 78 JGTsVa2  
5.6 运行模拟 79 naH(lz|v  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 p9u*l  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 W;2J~V!c  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 KV|D]}  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 oYTLC@98}  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 B5vLV@>]  
6.2 定义布局结构 89 TK[[6IB  
6.3 绘制并定位波导 91 n8=Dzv0  
6.4 生成布局脚本 95 zhd1)lgY  
6.5 插入和编辑输入面 97 a^@.C5  
6.6 运行模拟 98 f_[dFKoX  
6.7 修改布局脚本 100 h]t v+\0  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 w43b=7  
7 应用预定义扩散过程 104 T$%QK?B  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 0#eb] c  
7.2 定义布局设置 106 fxoEK}TM  
7.3 设计波导 107 d;0]xG?%=  
7.4 设置模拟参数 108 aK;OzB)  
7.5 运行模拟 110 G~(\N?2  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 iz^uj  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 ~5%3]  
7.8 添加一个新的轮廓 111 @0P4pt;(  
7.9 创建上方的线性波导 112 eS@j? Y0y  
8 各向异性BPM 115 + c3pe4  
8.1 定义材料 116 Y* rujn{  
8.2 创建轮廓 117 Gt*K:KT=L  
8.3 定义布局设置 118 yTg|L9  
8.4 创建线性波导 120 gggD "alDx  
8.5 设置模拟参数 121 cxSHSv1;  
8.6 预览介电常数分量 122 d wG!]j>:_  
8.7 创建输入面 123 #2ta8m),  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 vVvF e~y]  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 fv+ET:
T%  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 2p](`Y`  
9.2 定义布局设置 130 d[,Rgdd@I  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 Q\kWQOB_  
9.4 编辑输入平面 132  d9k`  
9.5 设置模拟参数 134 9GCK3  
9.6 运行模拟 135 \L~^c1s3r  
10 电光调制器 138 ZM-P  
10.1 定义电解质材料 139 '%ilF1#  
10.2 定义电极材料 140 !"qT2<A  
10.3 定义轮廓 141 06%-tAq:  
10.4 绘制波导 144 s) U1U6O  
10.5 绘制电极 147 wods   
10.6 静电模拟 149 1-?i*C  
10.7 电光模拟 151 t*H2
;|zn_  
11 折射率(RI)扫描 155 sYDav)L.  
11.1 定义材料和通道 155 :23S%B~X  
11.2 定义布局设置 157 J+IItO4%  
11.3 绘制线性波导 160 ^SG>VfgC  
11.4 插入输入面 160 E7\K{]  
11.5 创建脚本 161 M KW~rrR  
11.6 运行模拟 163 Bc }o3oc  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ]R)wBug
 
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 $zCCeRP  
12.1 定义材料 165 a5t&{ajJ  
12.2 创建参考轮廓 166 'pIrwA^6N  
12.3 定义布局设置 166 F<p`)?  
12.4 用户自定义轮廓 167 Rh~b,"  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 ANBuX6q  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 oOND]>  
13.1 定义材料 173 X[dfms;H  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 8e>B>'nH  
13.3 定义晶圆 174 D
s"
%=  
13.4 创建器件 175 
V? tH/P  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 VNT?  
13.6 定义电极区域 178 vFdI?(c-  
B7'#8heDh  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 vb>F)po1}  
13.8 运行模拟 182 "*<vE7  
13.9 创建脚本 184 xS12$ib ~G  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 lBFKfLp&  
14.1 理论背景 186 ZK
EoU!  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 H}~K51  
14.3 生成脚本数据 190 0~BaQ, A@  
14.4 导出散射数据 193 P-2DBNB7  
14.5 创建臂 194 %!A:Ka!m.  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 AA^K/y  
14.7 加载两个臂的文件 200 D1-/#QN$1  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 hR|xU
p  
14.9 连接元件 202 d'MZ%.#  
14.10 运行模拟 203 q7KHx b  
14.11 创建图以查看结果 204 Pah@d!%A  
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QQ：2987619807 98u@X:3