[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。 ]c<qM_HWg  
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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。 ,bM-I2BR  
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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。 bn(`O1r[(  
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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。 E,wVe[0)f  
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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。 j,t#B"hOnp  
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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 &O)
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目 录 i\4hR?  
1 入门指南 4 q;fKcblKj  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 OFGsjYLw  
1.2 OptiBPM简介 5 FYb34LY  
1.3 光波导介绍 8 TDg@Tg0  
1.4 快速入门 8 Zes+/.sA}]  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 2>]a)  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 c(U  
2.2 定义布局设置 29 $55U+)C<  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 c{>uqPTY  
2.4 插入input plane 35 _TUk(Qe  
2.5 运行模拟 39 lJzl6&  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 X53mzs  
3 创建一个单弯曲器件 44 WKrX,GF  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 b$H
z3TJ(  
3.2 定义布局设置 45 WKpA|  
3.3 创建一个弧形波导 46
yoRU_%xA  
3.4 插入入射面 49 ygSL  
3.5 选择输出数据文件 53 ZUp\Ep}  
3.6 运行模拟 54 6CC&Z>  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 MlJVeod  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 <]Wlx`=/D  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 vBvNu<v7te  
4.2 定义布局设置 61 ~gI{\iNF/  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 p0{EQT`tMG  
4.4 插入输入面 62 Sf/q2/r?6[  
4.5 运行模拟 63 1z*kc)=JF8  
4.6 预览最大值 65 Bi~:>X\[^6  
4.7 绘制波导 69 PF`rWw  
4.8 指定输出波导的路径 69 {kLGWbo|Q  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 3Db3xN  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 *U=]@I}J  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 pilh@#_h  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 H]\Zn%.#  
5.1 定义波导材料 75 ' )-M\'S$E  
5.2 定义布局设置 76 8ga_pNe  
5.3 创建波导 76 V8-h%|$p3W  
5.4 修改输入平面 77
[4+
q+  
5.5 指定波导的路径 78 F?u^"}%Fc  
5.6 运行模拟 79 z *9FlV  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 S2C]?6cTq  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 W3&tJ8*3  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 I\Glc=T*  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 (QB+%2v  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 J$9:jE-4  
6.2 定义布局结构 89 h?UVDzI!O  
6.3 绘制并定位波导 91 hzY[ G:  
6.4 生成布局脚本 95 G",.,Px  
6.5 插入和编辑输入面 97 yg;_.4TpIO  
6.6 运行模拟 98 Y\+KoR';  
6.7 修改布局脚本 100 R4e&^tI@*  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 PoShQR<  
7 应用预定义扩散过程 104 p"`
%  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104  >0Ev#cX4  
7.2 定义布局设置 106 {13!vS%5  
7.3 设计波导 107 T~gW3J  
7.4 设置模拟参数 108 JmOW~W  
7.5 运行模拟 110 9.M{M06;  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 XidxNPz0^  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 |@j_2Q,  
7.8 添加一个新的轮廓 111 ~ eN8|SR  
7.9 创建上方的线性波导 112 NvtM3  
8 各向异性BPM 115 8v yG*UK  
8.1 定义材料 116 4p)e}W*  
8.2 创建轮廓 117 $T }Tz7(  
8.3 定义布局设置 118 MZ#T^Y  
8.4 创建线性波导 120 O.k\]'  
8.5 设置模拟参数 121 !0
Q8iW:  
8.6 预览介电常数分量 122 o*ANi;1]&B  
8.7 创建输入面 123 %85Icg  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 dEp/dd~(&  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 (:\LWJX0=  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 FfMnul  
9.2 定义布局设置 130 We`'>'W0  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 8SnS~._9  
9.4 编辑输入平面 132 [cU,!={  
9.5 设置模拟参数 134 mog9jw  
9.6 运行模拟 135 ilEi")b=  
10 电光调制器 138 Pg^h,
2h  
10.1 定义电解质材料 139
0H=9@  
10.2 定义电极材料 140 . %(^mK)zQ  
10.3 定义轮廓 141 zTCP)x  
10.4 绘制波导 144 s`
>H  
10.5 绘制电极 147 3;$bS<>  
10.6 静电模拟 149 !Qu PG/=X  
10.7 电光模拟 151 y7zkAXhJ  
11 折射率(RI)扫描 155 <fM>Yi5  
11.1 定义材料和通道 155 R]b! $6Lt  
11.2 定义布局设置 157 ]TK=>;&  
11.3 绘制线性波导 160 )&Z>@S^  
11.4 插入输入面 160 T!( 4QRh[  
11.5 创建脚本 161 vC9@,[  
11.6 运行模拟 163 85>S"%_  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ZTf_#eS$  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 Uh6mGLz*&  
12.1 定义材料 165 mf4z?G@6  
12.2 创建参考轮廓 166 (Nz]h:}r  
12.3 定义布局设置 166 L:U4N*  
12.4 用户自定义轮廓 167 kl{6]39  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 Hbr^vYs5  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 0K3Hf^>m  
13.1 定义材料 173 INLf# N  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 -qn[HXq  
13.3 定义晶圆 174 SWoEt1w  
13.4 创建器件 175 H2\1gNL  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 t*z'c  
13.6 定义电极区域 178 :{CFTc5:A  
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