[产品]书籍-《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。 7vO3+lT/Y;  
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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。 :'p+Ql~c  
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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。 6?8x[l*5M  
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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。 $p? gai{o  
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本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 "g}mxPe  
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《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 R8ZI}C
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目 录 )2
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1 入门指南 4 0P)"_x_  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 yvN;|R  
1.2 OptiBPM简介 5 VaKBS/y"  
1.3 光波导介绍 8 (.[HE ~ s?  
1.4 快速入门 8 )/uu~9SFd  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 Qn0 1ig  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 V% -wZL/  
2.2 定义布局设置 29 >Vp#  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 e:2e5gz  
2.4 插入input plane 35 =6Z$nc R  
2.5 运行模拟 39 hf#[Vns  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 \ct7~!qM  
3 创建一个单弯曲器件 44 eD<Kk 4){  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 aG&ay3[&
 
3.2 定义布局设置 45 |,ws3  
3.3 创建一个弧形波导 46 8<#S:O4kA  
3.4 插入入射面 49 zNg8Oq&  
3.5 选择输出数据文件 53 V'n4iM  
3.6 运行模拟 54 L`"B;a
&  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 %N.qu_,IZ  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 -%I 0Q  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 #0*OkZMt  
4.2 定义布局设置 61 znVao %b  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 @xu/&pbI  
4.4 插入输入面 62 JIJ79HB  
4.5 运行模拟 63 )2lzPK t  
4.6 预览最大值 65 Y\cQ"9  
4.7 绘制波导 69 `-,y
J  
4.8 指定输出波导的路径 69 h 7x_VO  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 O\;R (  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 FEoH$.4  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 {Kdr-aC  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 A~Uqw8n$\  
5.1 定义波导材料 75 7"|j.Yq$H{  
5.2 定义布局设置 76 m`3Mev  
5.3 创建波导 76 .WeP]dX%:f  
5.4 修改输入平面 77 kuEB  
5.5 指定波导的路径 78 e 9p+  
5.6 运行模拟 79 zG%ZDH^82_  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 Adyv>T9  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 B%~D`[~?  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 Tw)"#Y!T  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 W{JNNf6G  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 moe5H  
6.2 定义布局结构 89 
?:8wDV  
6.3 绘制并定位波导 91 hp:8e@  
6.4 生成布局脚本 95 R3`Rrj Z  
6.5 插入和编辑输入面 97 ;Xzay|  
6.6 运行模拟 98  ~wX4j  
6.7 修改布局脚本 100 $IdY(f:.:5  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 Xfq]vQ/{  
7 应用预定义扩散过程 104 ?n]e5R(cj  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 _jhdqON6E  
7.2 定义布局设置 106 Wd0$t   
7.3 设计波导 107 q/|WkV `m  
7.4 设置模拟参数 108 tWo MUp  
7.5 运行模拟 110 02_37!\  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 x>E**a?!L  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 ^mNPP:%iN  
7.8 添加一个新的轮廓 111 m{ya%F  
7.9 创建上方的线性波导 112 9YtdE*,k  
8 各向异性BPM 115 jNO8n)a&p  
8.1 定义材料 116 ~w>Z !RuhT  
8.2 创建轮廓 117 Q302!N  
8.3 定义布局设置 118 O8J:Tw}M*  
8.4 创建线性波导 120 $ZQ?E^> B  
8.5 设置模拟参数 121 8G SO]R  
8.6 预览介电常数分量 122 e>oE{_e  
8.7 创建输入面 123 OR\-%JX/5  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 FyZiiH4|  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 q|8p4X}/]  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 o`@B*, @  
9.2 定义布局设置 130 o4Bl!7U  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 CCX!>k]  
9.4 编辑输入平面 132 #=MQE  
9.5 设置模拟参数 134 e$wbYByW  
9.6 运行模拟 135 (\^)@Y  
10 电光调制器 138 @c8s<9I]  
10.1 定义电解质材料 139 kZlRS^6  
10.2 定义电极材料 140 P'nby
F  
10.3 定义轮廓 141 K7x,>  
10.4 绘制波导 144 Q~'a1R  
10.5 绘制电极 147 ,u,]ab  
10.6 静电模拟 149 UJ0Dy` f  
10.7 电光模拟 151 vd5"phn 3  
11 折射率(RI)扫描 155 J{Z-4y  
11.1 定义材料和通道 155 mQ9%[U,  
11.2 定义布局设置 157 j=^b'dyL  
11.3 绘制线性波导 160 aE_)iE|  
11.4 插入输入面 160 WAj26";M(  
11.5 创建脚本 161 W biUz2)  
11.6 运行模拟 163 J-W,^%  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 .2xp.i{  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 O ).1>  
12.1 定义材料 165 RfT#kh/5  
12.2 创建参考轮廓 166 %5_eos&<^)  
12.3 定义布局设置 166 328
(W  
12.4 用户自定义轮廓 167 Y[Gw<1F_  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 %@!Vx  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 `9QrkkG+  
13.1 定义材料 173 /HNZwbh]uJ  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 5JbPB!5;  
13.3 定义晶圆 174 /~_Cb=7  
13.4 创建器件 175 Q<L.!%vu}  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ]|q\^k)JU  
13.6 定义电极区域 178 lQ%]](a6  
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