[产品]OptiBPM入门教程 [复制链接]

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。 , SnSW-P  
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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。 i
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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。 >~+ELVB&  
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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。 YkQd  
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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。 57'4ljvYi  
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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 IRqy%@)  
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目 录 Tc3yS(aq  
1 入门指南 4 }|5Pr(I  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 fL7xq$K  
1.2 OptiBPM简介 5 >t_6B~x9  
1.3 光波导介绍 8 dzrio-QU~  
1.4 快速入门 8 `&6dnSC},P  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 t}/( b/VD  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 jsi!fx2Rm  
2.2 定义布局设置 29 @bP)406p  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 YQA,f#  
2.4 插入input plane 35 3>VL}Ui}  
2.5 运行模拟 39 WVvvI9  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 Q6I:"2u1  
3 创建一个单弯曲器件 44 (Px OE  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 X
h
;#  
3.2 定义布局设置 45 HT1!5
 
3.3 创建一个弧形波导 46 "kgdbAZ  
3.4 插入入射面 49 *<ewS8f*6  
3.5 选择输出数据文件 53 WaR`Kp+>  
3.6 运行模拟 54 n^6j9FQ7  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 'Ne@e)s9  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 N_[*H  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 !f&g-V  
4.2 定义布局设置 61 dL )<% o  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 &H:(z4/  
4.4 插入输入面 62 y:qUn!3  
4.5 运行模拟 63 %;YHt=(1*X  
4.6 预览最大值 65 ]+:^W^bs:  
4.7 绘制波导 69 [RTs[3E^  
4.8 指定输出波导的路径 69 #],&>n7'  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 ChXq4]  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 7g}w+p>  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 _[ZO p ~  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 G,Azm}+  
5.1 定义波导材料 75 **G9H  
5.2 定义布局设置 76 ><HE;cVg?  
5.3 创建波导 76 **gXvTqI  
5.4 修改输入平面 77 +@iA;
2&  
5.5 指定波导的路径 78 ur7q [n  
5.6 运行模拟 79 @A^;jk  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 =]Jd9]vi  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 LvUj9eVb/L  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 ..'_o~Ka  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 M,mvys$  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 xLH)P<^`C  
6.2 定义布局结构 89 Bad:no\W  
6.3 绘制并定位波导 91 2{G:=U  
6.4 生成布局脚本 95 F,)%?<!I  
6.5 插入和编辑输入面 97 ZlzjVU/E  
6.6 运行模拟 98 g0ly  
6.7 修改布局脚本 100 e|WJQd4+S  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 d-r@E3  
7 应用预定义扩散过程 104 % 0+j?>#X  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 9kS^Abtk  
7.2 定义布局设置 106 @eIJ]p  
7.3 设计波导 107 qfRH5)k  
7.4 设置模拟参数 108 d;9FB[MmOJ  
7.5 运行模拟 110 RcU}}V  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 (7=!+'T"  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 =uYYsC\T  
7.8 添加一个新的轮廓 111 s 3f-7f<  
7.9 创建上方的线性波导 112 vbe
|hO""  
8 各向异性BPM 115 /F'sb[  
8.1 定义材料 116 |kV*Jc k  
8.2 创建轮廓 117 .j<]mUY  
8.3 定义布局设置 118 "v({,  
8.4 创建线性波导 120 ^)*-Bo)I  
8.5 设置模拟参数 121 7f!YoW;1  
8.6 预览介电常数分量 122 TOXfWEU3>  
8.7 创建输入面 123 y^v6AM
 
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 8=uu8-l8g  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 3!
oi+_  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128
NDlF0f  
9.2 定义布局设置 130 =wOm}V8N&  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 P?B;_W+~A.  
9.4 编辑输入平面 132 =Bhe'.]QSx  
9.5 设置模拟参数 134 p &"`RS#Z  
9.6 运行模拟 135 P&ptJtNg  
10 电光调制器 138 -0{r>,&Mm  
10.1 定义电解质材料 139 5T2
CISmu  
10.2 定义电极材料 140 v8[I8{41  
10.3 定义轮廓 141 K
<qk.~ S  
10.4 绘制波导 144 Zxs|%bQ  
10.5 绘制电极 147 ]cZ!y ~  
10.6 静电模拟 149 4Vi`* !  
10.7 电光模拟 151 0C irfcs}Z  
11 折射率(RI)扫描 155 pR
IhFf  
11.1 定义材料和通道 155 \T:i{.i  
11.2 定义布局设置 157 yiC^aY=-  
11.3 绘制线性波导 160 h"_;IUZ!  
11.4 插入输入面 160 y8!4q  
11.5 创建脚本 161 ';jYO
Ve  
11.6 运行模拟 163 %9N7Ln|%  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 a>]uU*Xm  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 VE{3}S  
12.1 定义材料 165 :f}9
($  
12.2 创建参考轮廓 166 ^l=!JP=M=  
12.3 定义布局设置 166 e2t-4} ww  
12.4 用户自定义轮廓 167 b TM{l.Aq3  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 fW3(&@  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 Xr$J9*Jk-  
13.1 定义材料 173 pU%n]]qF  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 .C(eh   
13.3 定义晶圆 174 J|kR5'?x  
13.4 创建器件 175 o(LFh[  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ]?+p5;{y4  
13.6 定义电极区域 178 L>W'LNXCv  
具体情况请扫码联系 bM!_e3ik;  
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