[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。 F^i3e31*t  
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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。 Z*,e<zNQ  
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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。 m5\T,  
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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。 gD,&TW  
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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。 p~pD`'%  
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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 $%<{zWQm  
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目 录 Y-
VDi.]W  
1 入门指南 4 th?+
TNb^  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 y7Po$
)8l  
1.2 OptiBPM简介 5 L4By5)  
1.3 光波导介绍 8 oV|O`n  
1.4 快速入门 8 iHa?b2=)  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 xQoZ[  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 Ox3=1M0  
2.2 定义布局设置 29 a)_3r]sv^  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 'o AmA=  
2.4 插入input plane 35 ^&zCPUH  
2.5 运行模拟 39 t^s&1#iC  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 l45/$G7  
3 创建一个单弯曲器件 44 dkQ4D2W*\  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 ]\E"oZ  
3.2 定义布局设置 45 j3j?2#vR  
3.3 创建一个弧形波导 46 &Mh.PzO=b  
3.4 插入入射面 49 YIQD9  
3.5 选择输出数据文件 53 ]#tB[
G  
3.6 运行模拟 54 r`H}f#.KR  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 "<,lqIqA;  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 +8Xjk\Hi  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 HJL
! ;i  
4.2 定义布局设置 61 Q$%apL  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 L%'J]HL-  
4.4 插入输入面 62 %iyc1]w{  
4.5 运行模拟 63 *PJH&
g#Ge  
4.6 预览最大值 65 4T
tC~#D:  
4.7 绘制波导 69 7!O"k#  
4.8 指定输出波导的路径 69 \PrJy6&  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 +m=b "g  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 $)lkiA&;  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 +^.Yt0}  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 VB |?S|<  
5.1 定义波导材料 75
/MZ<vnN7f  
5.2 定义布局设置 76 >m%_`68  
5.3 创建波导 76 Cxf K(F  
5.4 修改输入平面 77 i3-5~@M  
5.5 指定波导的路径 78 -hd
 
5.6 运行模拟 79 m#"_x{oa  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 Z@~gN5@,M  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 !np_B0`  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 `3TR`,=  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 5100fX}  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 sh/,"b2!P  
6.2 定义布局结构 89 @0+\:F  
6.3 绘制并定位波导 91 .N(R~_  
6.4 生成布局脚本 95 L&\W+k  
6.5 插入和编辑输入面 97 ($di]lbsT  
6.6 运行模拟 98
+a,SP   
6.7 修改布局脚本 100 ,@*5x'auK  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 l`v5e"V  
7 应用预定义扩散过程 104 O=K lc+Oo  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 inu.U[.  
7.2 定义布局设置 106 L]Tj]u)  
7.3 设计波导 107 x39tnf/F  
7.4 设置模拟参数 108 
~OD6K`s3  
7.5 运行模拟 110 7nt(Rtbsu  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 #MC#K{Xd  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 &3vm @  
7.8 添加一个新的轮廓 111 GM|&,}  
7.9 创建上方的线性波导 112 ak7%  
8 各向异性BPM 115 \f,<\mJ#  
8.1 定义材料 116 7qC /a c  
8.2 创建轮廓 117 <spG]Xa<  
8.3 定义布局设置 118 6IqPZ{g9K'  
8.4 创建线性波导 120 ZflB<cI  
8.5 设置模拟参数 121 y-pdAkDh  
8.6 预览介电常数分量 122 Th_@'UDa  
8.7 创建输入面 123 )nd^@G^  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 7F`\Gz_2  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 _Sjj|j  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 2dts}G  
9.2 定义布局设置 130 '4,?YcZ?S  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 z,Xj$wl  
9.4 编辑输入平面 132 1wgL^Qz@  
9.5 设置模拟参数 134 P|NGAd  
9.6 运行模拟 135 Df"PNUwA"  
10 电光调制器 138 s}zR@ !`  
10.1 定义电解质材料 139 |Iy;_8c  
10.2 定义电极材料 140 3.movkj  
10.3 定义轮廓 141 \Z.r Pq  
10.4 绘制波导 144 [REH*_  
10.5 绘制电极 147 "P7OD^(x/  
10.6 静电模拟 149 )xp3 ElH  
10.7 电光模拟 151 {-)^?Zb @  
11 折射率(RI)扫描 155 U|wST&rU|  
11.1 定义材料和通道 155 0>[]Da}  
11.2 定义布局设置 157 |=5zI6pT  
11.3 绘制线性波导 160 r1~W(r.x  
11.4 插入输入面 160 0hY3vBQ!  
11.5 创建脚本 161 5K Ij}VN  
11.6 运行模拟 163 EH".ki=e  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 @tT`s^e  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 fhi}x(  
12.1 定义材料 165 w,hm_aDq  
12.2 创建参考轮廓 166 *,u{,$}2  
12.3 定义布局设置 166 :1d;jx>  
12.4 用户自定义轮廓 167 ;X}2S!7Ko  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 j32*9   
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 rDl/R^w"  
13.1 定义材料 173 Boj R"  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 oVK?lQ~y  
13.3 定义晶圆 174 CUDA<Fm  
13.4 创建器件 175 7a[6@  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 0 Rb3|te  
13.6 定义电极区域 178 }a OBQsnO  
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