[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。 w4(g]9^Q  
WHKe\8zWq  
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。 GLE"[!s]f  
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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。 PQA}_o  
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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。 TIYo&?Z)  
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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。 L@>$ Aw  
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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 ?Oyps7hXx  
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目 录 ~"}o^#@DwJ  
1 入门指南 4 j$Wd[Ja+O  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 o#=@!m  
1.2 OptiBPM简介 5 ;X)b=  
1.3 光波导介绍 8 caXSt2|'  
1.4 快速入门 8 LMTz/M  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 %8$ldNhV  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 gjDxgNpa  
2.2 定义布局设置 29 8c^Hfjr0  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 =--oH'P=M  
2.4 插入input plane 35 G%5ZG$as  
2.5 运行模拟 39 bTbF  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 nC(<eL  
3 创建一个单弯曲器件 44 }(/\vTn*1  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 bK#S
xV  
3.2 定义布局设置 45 ()o[(Hx+ph  
3.3 创建一个弧形波导 46 O =0j I  
3.4 插入入射面 49 =u 3YRqz  
3.5 选择输出数据文件 53 <tT.m[qg  
3.6 运行模拟 54 L5 Q^cY]p  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 + [~)a4#  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 ~Y3X*  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 ckdXla  
4.2 定义布局设置 61 8Ai\T_l  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 $~)YI/b  
4.4 插入输入面 62 8~ wP?  
4.5 运行模拟 63 B&>z&!}  
4.6 预览最大值 65 gi #dSd1\&  
4.7 绘制波导 69  KGJ*h  
4.8 指定输出波导的路径 69 Ci_Qra 6  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 kcG_ n  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 L6Io u  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 @RXkj-,eC#  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75
IaT\ymm`  
5.1 定义波导材料 75 /X;/}fk  
5.2 定义布局设置 76 -OXC;y  
5.3 创建波导 76 TE% i   
5.4 修改输入平面 77 rt'pc\|O&  
5.5 指定波导的路径 78 hMnm>  
5.6 运行模拟 79 mnL+@mm  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 l!mx,O`  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 _"[Ls?tRX  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 $Ts;o  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 wDDNB1_E  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 i"d&U7Q  
6.2 定义布局结构 89 $8WWN} OC  
6.3 绘制并定位波导 91 TyY%<NCIb  
6.4 生成布局脚本 95
 )fQ1U  
6.5 插入和编辑输入面 97 _F
},Wp:Oh  
6.6 运行模拟 98 6u>]-K5  
6.7 修改布局脚本 100 mx5#K\  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 qs!A)H#  
7 应用预定义扩散过程 104 JFFluL=-  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 Zm*qV!  
7.2 定义布局设置 106 V{UY_ e8W  
7.3 设计波导 107 =SD^Jl{H  
7.4 设置模拟参数 108 Jq?Fi'2F%  
7.5 运行模拟 110 6bN8}\5  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 gY!?JZC-0  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111  JKV&c=I  
7.8 添加一个新的轮廓 111 N}>[To3  
7.9 创建上方的线性波导 112 Xo$SQ0K  
8 各向异性BPM 115 +U)4V}S)  
8.1 定义材料 116 0<93i   
8.2 创建轮廓 117 {krBAz&  
8.3 定义布局设置 118 +o?;7  
8.4 创建线性波导 120 z(Z7[#.  
8.5 设置模拟参数 121 AuT:snCzR  
8.6 预览介电常数分量 122  |A\o  
8.7 创建输入面 123 S)?N6sz%  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124
0:`*xix  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 _y&XFdp  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 u\;d^A  
9.2 定义布局设置 130 ?dPr HSy  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 Xdf4%/Op  
9.4 编辑输入平面 132 c h}wXn  
9.5 设置模拟参数 134 !jvl"+_FV  
9.6 运行模拟 135 ST2:&xH(  
10 电光调制器 138 ^a<kp69qS  
10.1 定义电解质材料 139 SlG^ H  
10.2 定义电极材料 140 Gt)ij?~  
10.3 定义轮廓 141 /24}>oAH  
10.4 绘制波导 144 /b\c<'3NY  
10.5 绘制电极 147 $01csj  
10.6 静电模拟 149 NcBz("  
10.7 电光模拟 151 'E&tEbY  
11 折射率(RI)扫描 155 `NTtw;%Y  
11.1 定义材料和通道 155 E]v?:!!ds  
11.2 定义布局设置 157 ,}O33BwJp  
11.3 绘制线性波导 160 Si@6'sw  
11.4 插入输入面 160 Wm}gnNwA  
11.5 创建脚本 161 qV;I<AM  
11.6 运行模拟 163 f >.^7.is  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 =?Ui(?tI  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 bYoBJ #UX  
12.1 定义材料 165 p8 Ao{  
12.2 创建参考轮廓 166 o2'Wu:Y"  
12.3 定义布局设置 166 
c&
I  
12.4 用户自定义轮廓 167 }%z%}V@(&  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 z1]nC]2  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 {o 2 qY|S  
13.1 定义材料 173 k'k}/Hxub  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 8*x=Fm,Ok  
13.3 定义晶圆 174 jFJ}sX9]  
13.4 创建器件 175 R}cNhZC  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 M>[
A  
13.6 定义电极区域 178 :w!hkUx#  

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