[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 |{g+Y  
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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。 D+V7hpH-  
<VjJAu  
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。 e{({|V '  
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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。 aI zv  
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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。 AJt!!crs  
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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。 RVtQ20e";r  
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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 C7T(+Wd!,  
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目 录 ?wMHS4  
1 入门指南 4 IC/(R! Crj  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 |sqZ$Mu  
1.2 OptiBPM简介 5 Jsg I'  
1.3 光波导介绍 8 .
F&9.#>  
1.4 快速入门 8 lM\LN^f5*  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 `|1MlRM9  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 N)R[6u}  
2.2 定义布局设置 29 #)+- lPe  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 ?tf&pgo  
2.4 插入input plane 35 "re-@Baw  
2.5 运行模拟 39 PDx)S7+w[  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 2J;`m_oP  
3 创建一个单弯曲器件 44 \a"Ct
'  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 Zr$d20M2A;  
3.2 定义布局设置 45
1Wg-x0R  
3.3 创建一个弧形波导 46 i< (s}wg  
3.4 插入入射面 49 J.*XXM- V  
3.5 选择输出数据文件 53 5FvOznK^e  
3.6 运行模拟 54 Q+|{Bs)6i1  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 Q>}2cDl  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 !.-tW7  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 OL59e%X  
4.2 定义布局设置 61 3K/Df#  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 $<@\-vYvr@  
4.4 插入输入面 62 :L?_
Y/K  
4.5 运行模拟 63
4z7G2  
4.6 预览最大值 65 \v@({nB8  
4.7 绘制波导 69 wyc D>hc  
4.8 指定输出波导的路径 69 !KS F3sz  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 ClW'W#*(Y  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 *xRc * :0  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 jX=lAs~6  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75
*ck}|RhR  
5.1 定义波导材料 75 T~4mQuYi  
5.2 定义布局设置 76 `&7RMa4=  
5.3 创建波导 76 W-2i+g)  
5.4 修改输入平面 77 4\X||5.c  
5.5 指定波导的路径 78 ~d>%,?zz  
5.6 运行模拟 79 U0B2WmT~Q  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 4k}e28  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 H!r &aP  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 O0l^*nZ46t  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 jjOgG-Q  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 A//?6OJx?  
6.2 定义布局结构 89 8@K^|xeQ  
6.3 绘制并定位波导 91 |qcD;  
6.4 生成布局脚本 95 qV1O-^&[f=  
6.5 插入和编辑输入面 97 Rz <OF^Iy  
6.6 运行模拟 98 V*n==Nb5L  
6.7 修改布局脚本 100 IY(h~O  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 <zfe}0  
7 应用预定义扩散过程 104 %Tcf6cK"  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 @98;VWY\  
7.2 定义布局设置 106 =6%|?5G  
7.3 设计波导 107 J}g~uW  
7.4 设置模拟参数 108 ~&G4)AM  
7.5 运行模拟 110 9G+f/k,P  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 Evu=M-?  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 MOz}Q1`a  
7.8 添加一个新的轮廓 111 c,5n,i  
7.9 创建上方的线性波导 112 ,\ldz(D?+  
8 各向异性BPM 115 Fxd{ Zk`  
8.1 定义材料 116 2=*=^)FNI  
8.2 创建轮廓 117 6XUuGxQV/  
8.3 定义布局设置 118 gtU1'p"  
8.4 创建线性波导 120 R"xp%:li  
8.5 设置模拟参数 121 J%v5d*$.  
8.6 预览介电常数分量 122 Q}vbm4)[  
8.7 创建输入面 123 n[k1np$7?6  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 M-9gD[m  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 -e`;bX_N)  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 I@Z)<5Zf  
9.2 定义布局设置 130 Agy <j   
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 is#8R:7.:  
9.4 编辑输入平面 132
xxX/y2\  
9.5 设置模拟参数 134 %]4-{%v  
9.6 运行模拟 135 3{J.xWB@:  
10 电光调制器 138 PnWD}'0V  
10.1 定义电解质材料 139 D[Iqn  
10.2 定义电极材料 140 Vu]
h4S:  
10.3 定义轮廓 141 }C6@c1myq-  
10.4 绘制波导 144 8OAg~mQ15(  
10.5 绘制电极 147 UmP'L!  
10.6 静电模拟 149 F-0UdV  
10.7 电光模拟 151 #s"B-sWE  
11 折射率(RI)扫描 155 V/y=6wUiSl  
11.1 定义材料和通道 155 ,seFkG@1  
11.2 定义布局设置 157 jMU9{Si  
11.3 绘制线性波导 160 xb^Mo.\[  
11.4 插入输入面 160 vA?_-.J  
11.5 创建脚本 161 9N Le&o  
11.6 运行模拟 163 qi=3L  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 'h*Zc}Q:  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 m^tNqJs8  
12.1 定义材料 165 1L[S*X  
12.2 创建参考轮廓 166 pMN<p[MB  
12.3 定义布局设置 166 `SOhG?Zo  
12.4 用户自定义轮廓 167 ^ }#f()  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170  hx!`F  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 vjTwv+B"  
13.1 定义材料 173 6E+=Xi  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 Dd/}Ya(Gi  
13.3 定义晶圆 174 !<Z{@7oH  
13.4 创建器件 175 Zoow*`b|$U  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 |=3 *;}  
13.6 定义电极区域 178 ?)cJZ>$!w  
#v8Cy|I  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 (!n-Age  
13.8 运行模拟 182 N$Hqa^!'T  
13.9 创建脚本 184 ryEvmWYu  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 H1Xovr  
14.1 理论背景 186 D44I"TgqD  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 ^Kw(&v  
14.3 生成脚本数据 190 D8/sz`N7Q  
14.4 导出散射数据 193 */U$sZQ)  
14.5 创建臂 194 s^PmnFR  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 @3 "DBJ  
14.7 加载两个臂的文件 200 @,vv\M0)p  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 )6G+tU'  
14.9 连接元件 202 LXxl?D  
14.10 运行模拟 203 }#YQg0(  
14.11 创建图以查看结果 204 \UQ],+H  
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QQ：2987619807 @7|)RSBQz