[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 6
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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。 ,Sg33N?  
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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。 zCV7%,H~  
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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。 55m<XC  
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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。 d!V$Y}n  
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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。 =~jAoOC@  
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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 p3yU:q#A  
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售价：280元 0+`Pg  

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目 录 .'d2J>~N  
1 入门指南 4 .Dw,"VHP  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 K)N0,Qwu  
1.2 OptiBPM简介 5 u #~;&D*q  
1.3 光波导介绍 8 wC` R>)  
1.4 快速入门 8 &&7r+.Y  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 FS@A8Bb  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 A'-_TFwW  
2.2 定义布局设置 29 [BDGR B7d"  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 6+`tn  
2.4 插入input plane 35 XUmR{A  
2.5 运行模拟 39 4["&O=:d  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 o#D.9K(  
3 创建一个单弯曲器件 44 yPgmg@G@/  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 XG 0v  
3.2 定义布局设置 45 }}T,W.#%u  
3.3 创建一个弧形波导 46 TH?9< C-C  
3.4 插入入射面 49 r;gP}H ?  
3.5 选择输出数据文件 53 *b)Q5dw@1  
3.6 运行模拟 54 IIz0m3';+  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 .CbGDZ  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 p#@Z$gTH`'  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 KnzsHli,~k  
4.2 定义布局设置 61 Vrp[r *V@E  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 \x+3f  
4.4 插入输入面 62 ;>"nn VW  
4.5 运行模拟 63 -
]S.<8<$
 
4.6 预览最大值 65 [j9E pi(  
4.7 绘制波导 69 n&Yk<  
4.8 指定输出波导的路径 69 _*6v|Ed?  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 :&w{\-0{  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 '&yeQ  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 EKZVF`L  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 Z|*!y]W
e  
5.1 定义波导材料 75 vkcRm`.  
5.2 定义布局设置 76 n(vDytrj;  
5.3 创建波导 76 \2kPq>hu  
5.4 修改输入平面 77 B'weok  
5.5 指定波导的路径 78 !GK$
[9  
5.6 运行模拟 79 r\M9_s8  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 .EP6oKA  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 >e&:`2%.  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 m~`>`4  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 ,mFsM!|  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 ;4#D,zlO^  
6.2 定义布局结构 89 3,eIB(  
6.3 绘制并定位波导 91 [L~@uAMw:  
6.4 生成布局脚本 95 0$P/jt  
6.5 插入和编辑输入面 97 #kmh:P  
6.6 运行模拟 98 lU2c_4  
6.7 修改布局脚本 100 d- E4~)Qy  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 oC|WBS  
7 应用预定义扩散过程 104 E]} n(  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 C>QIrZu
  
7.2 定义布局设置 106 KEr\nKT1  
7.3 设计波导 107 nU z7|y  
7.4 设置模拟参数 108 :@3Wg3N  
7.5 运行模拟 110 rOfK~g,X  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 W WG /k17  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 T-" I9kM  
7.8 添加一个新的轮廓 111 pchBvly+0  
7.9 创建上方的线性波导 112 1|QvN1?  
8 各向异性BPM 115 .ln8|;%  
8.1 定义材料 116 &h~aChJ  
8.2 创建轮廓 117 2>PH8  
8.3 定义布局设置 118 eE]hy'{d<  
8.4 创建线性波导 120 _|{aC1Y!V  
8.5 设置模拟参数 121 ]!{y a8  
8.6 预览介电常数分量 122 ^]c6RE_  
8.7 创建输入面 123 cu7(.  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 } :?.>#  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 !.HnGb+  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 ?Dsm~bkX[  
9.2 定义布局设置 130 l=P'B @,  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 0@=MOGQb  
9.4 编辑输入平面 132 u<tk G B  
9.5 设置模拟参数 134 'cdN3i(  
9.6 运行模拟 135 RMXzU  
10 电光调制器 138 }IkQA#4$  
10.1 定义电解质材料 139 *~VxC{  
10.2 定义电极材料 140 +8P,s[0<R_  
10.3 定义轮廓 141 WE!vSZ3R  
10.4 绘制波导 144 Tupi
q  
10.5 绘制电极 147 ~,gXaw  
10.6 静电模拟 149 5\4g>5PD  
10.7 电光模拟 151 :`,3h%  
11 折射率(RI)扫描 155 2y GOzc  
11.1 定义材料和通道 155 lC?Icn|o  
11.2 定义布局设置 157 \FzM4-  
11.3 绘制线性波导 160 a}nbo4jK  
11.4 插入输入面 160 X" R<J#4  
11.5 创建脚本 161 r.3KPiYK  
11.6 运行模拟 163 i6PM<X,{;  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 NX6nQ  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 8HErE<_(  
12.1 定义材料 165 V6a``i]  
12.2 创建参考轮廓 166 JhK/']R  
12.3 定义布局设置 166 i^"+5Eq[D  
12.4 用户自定义轮廓 167 WMuD}s  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 Sfjje4R  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 (M-ZQ -
 
13.1 定义材料 173 %Z]'!X  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 j2n,f7hl.  
13.3 定义晶圆 174 b\55,La  
13.4 创建器件 175 qoU3"8  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 Z@rN_WXx  
13.6 定义电极区域 178 l:(Rb-Wy  
+Ezgn/bS&  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 \}]iS C.2  
13.8 运行模拟 182 ]`=X'fED  
13.9 创建脚本 184 {U!uVQC'  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 ZU&"73   
14.1 理论背景 186 BN_7Ay/k  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 ||B;o-  
14.3 生成脚本数据 190 Wsj=!Obc  
14.4 导出散射数据 193 -p,x&h,p  
14.5 创建臂 194 T=Z.U$  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 YE+$H%Jl!  
14.7 加载两个臂的文件 200 ]> !<G8=N  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 Owv+1+B  
14.9 连接元件 202 '_0]vupvY  
14.10 运行模拟 203 wo^Sy41bF  
14.11 创建图以查看结果 204 3TuC+'`G