[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 J}V4.R5d  
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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。 FQWjL>NB  
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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。 w~]2c{\Qz  
L=<xTbY  
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。 ('z=/"(l  
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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。 ~^F]t$rz  
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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。 ;j0.#P:a  
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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 +Y?Tri  
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售价：280元 Hca(2 ]T-  

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目 录 Jk.x^  
1 入门指南 4 i@/%E~W  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 ?wtKi#k'v#  
1.2 OptiBPM简介 5 ]yOM  
1.3 光波导介绍 8 m-{DhJV  
1.4 快速入门 8 \KV.lG!  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 {V[xBL <  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 B;bP~e>W  
2.2 定义布局设置 29 U#f*  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 lg|6~=aQ  
2.4 插入input plane 35 P}6#s'07~  
2.5 运行模拟 39 k7Nx#%xx  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 M.g2y&8  
3 创建一个单弯曲器件 44 B} qRz  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 H [+'>Id:  
3.2 定义布局设置 45 8i6iynR  
3.3 创建一个弧形波导 46 T)tr"<F5NP  
3.4 插入入射面 49 =o@}~G&HA  
3.5 选择输出数据文件 53 !+$qSD,%x  
3.6 运行模拟 54 X}[1Y3~y  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 " lD -*e4  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 Pr>$m{ Z  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 R655@|RT  
4.2 定义布局设置 61 .3EEi3z
6z  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 5T/+pC$e=  
4.4 插入输入面 62 $;g*s?F*  
4.5 运行模拟 63 D u<P^CE  
4.6 预览最大值 65 y95 #t  
4.7 绘制波导 69 Z@q1&}D!  
4.8 指定输出波导的路径 69 iu{y.}?  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71  !5 S#  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 @!$xSH  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 *r>Y]VG;S  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 u9_?c G-  
5.1 定义波导材料 75 [<+T
@"y  
5.2 定义布局设置 76 !@V]H  
5.3 创建波导 76 Fmn_fW6  
5.4 修改输入平面 77
UHJro9  
5.5 指定波导的路径 78 2Jo|P A`9  
5.6 运行模拟 79 Ez <YD  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 ''2:ZXX  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 i%
0qN  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 Tu:lIy~A  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 `DSDuJw%  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 YloE4PAY7  
6.2 定义布局结构 89 L{sFR^-G  
6.3 绘制并定位波导 91 ,-])[u  
6.4 生成布局脚本 95 ZrYRLg  
6.5 插入和编辑输入面 97 dsEvpa$
?  
6.6 运行模拟 98 )m-(-I  
6.7 修改布局脚本 100 *h?*RUQ  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 |$8N*7UD  
7 应用预定义扩散过程 104 =j_4!^  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 lyowH{.N"3  
7.2 定义布局设置 106 0>Kgz!I  
7.3 设计波导 107 m%U=:u7#M  
7.4 设置模拟参数 108 `34+~;;Jh  
7.5 运行模拟 110 B"7~[,he  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 i[/1AI  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 n~,6!S  
7.8 添加一个新的轮廓 111 y]Q/(O  
7.9 创建上方的线性波导 112 B \V;{:  
8 各向异性BPM 115 be6`Sv"H  
8.1 定义材料 116 b#(QZ  
8.2 创建轮廓 117
LWo)x  
8.3 定义布局设置 118 D<Z\6)|%I  
8.4 创建线性波导 120 MNfc1I_#  
8.5 设置模拟参数 121 Mt4`~`6  
8.6 预览介电常数分量 122 #;2kN &  
8.7 创建输入面 123 r*7J#M /  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 8v)Z/R-  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 2V @ pt  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 CS^|="Zs  
9.2 定义布局设置 130 %)}_OXWf:  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 uL-$^],  
9.4 编辑输入平面 132 AWZ4h,as{  
9.5 设置模拟参数 134 'pAq;2AA  
9.6 运行模拟 135 *@ \LS!N  
10 电光调制器 138 m
7,"M~\pX  
10.1 定义电解质材料 139 ?AQR\)P  
10.2 定义电极材料 140 Y Odwd}M  
10.3 定义轮廓 141
neWx-O  
10.4 绘制波导 144 o>M&C X+j$  
10.5 绘制电极 147 J@Nq  
10.6 静电模拟 149 ZYl*-i&~?  
10.7 电光模拟 151 <XpG5vV  
11 折射率(RI)扫描 155 m]++ !  
11.1 定义材料和通道 155 K
`R  
11.2 定义布局设置 157 )q+;+J`>  
11.3 绘制线性波导 160 #1>c)_H  
11.4 插入输入面 160 c"'JMq  
11.5 创建脚本 161 ()$tP3o  
11.6 运行模拟 163 L{1PCs36c  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ~
R
M_c  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 :EC[YAK+D  
12.1 定义材料 165 -1F
+,+m  
12.2 创建参考轮廓 166 j&?@:Zg v  
12.3 定义布局设置 166 xirZ.wjW  
12.4 用户自定义轮廓 167 }!vJ+  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 'k$j^|r>  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 ue6&)7:~  
13.1 定义材料 173 b;e*`f8T3c  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 ADZU?7)  
13.3 定义晶圆 174 nrZZkQNI  
13.4 创建器件 175 \H?r[]*c%  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 SQBe}FlktK  
13.6 定义电极区域 178 n ^C"v6X  
[tz}H&  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 [)p>pA2GZj  
13.8 运行模拟 182 >]8H@. \  
13.9 创建脚本 184 2G`tS=Un  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 (^Hpe5h&  
14.1 理论背景 186 tsTCZ);(  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 ~d6zpQf7>  
14.3 生成脚本数据 190 $]]|#}J  
14.4 导出散射数据 193 Bt-2S,c
,o  
14.5 创建臂 194 arj?U=zy  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 n|I5ylt  
14.7 加载两个臂的文件 200 e/!xyd  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 g)~"-uQQ  
14.9 连接元件 202 |Xk>a7X  
14.10 运行模拟 203 5@@ilvwzz  
14.11 创建图以查看结果 204 \ssqIRk