[推荐]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

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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。 s6Bt)8A  
5h1!E  
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。 h@Ea$1'e,  
b-]E-$Uz  
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。 zA&0H  
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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。 qt/syF&s  
=/6.4;8  
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。 y;0.P?Il"  
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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 ="@W)"r  
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目 录 wuzz Wq  
1 入门指南 4 a[";K,  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 dr~MyQ  
1.2 OptiBPM简介 5 J}j
K_  
1.3 光波导介绍 8 H!F'I)1  
1.4 快速入门 8 edGV[=]F  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 _QvyFKAM  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 /T#<g:   
2.2 定义布局设置 29 C>
v   
2.3 创建一个MMI耦合器 31 (n" )  
2.4 插入input plane 35 @kvp2P+O  
2.5 运行模拟 39 Zt lS*id_  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 MFW?m,It)  
3 创建一个单弯曲器件 44 yel>-=Vn  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 sB0+21'R  
3.2 定义布局设置 45 MF 5w.@62X  
3.3 创建一个弧形波导 46 4Xz6JJ1U[H  
3.4 插入入射面 49 1Dt"Rcn"4  
3.5 选择输出数据文件 53 {6 #3`  
3.6 运行模拟 54 6sP;O,UX  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 NnHwk)'  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 M|n)LyL  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 n!
eg"pL  
4.2 定义布局设置 61 Ub3,x~V  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 dC(6s=4  
4.4 插入输入面 62 /@3+zpaw X  
4.5 运行模拟 63 GbP!l;a  
4.6 预览最大值 65 C{!Czz.N  
4.7 绘制波导 69 IE_@:]K}Ja  
4.8 指定输出波导的路径 69 "VT5WFj  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 ^iV@NVP  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 LrPDpTd  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 T^sxR4F  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 <ht>>  
5.1 定义波导材料 75 uXhp+q\  
5.2 定义布局设置 76 t<`ar@}  
5.3 创建波导 76 XX6&%7(  
5.4 修改输入平面 77 AP@xZ%;K  
5.5 指定波导的路径 78 $hKgTf?  
5.6 运行模拟 79 W!X#:UM)  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 mceSUKI;L  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 aLsGden|  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 dt5gQ9(B  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88  vo::y"  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 &McmA  
6.2 定义布局结构 89 kBONP^xI  
6.3 绘制并定位波导 91 IcQ?^9%{  
6.4 生成布局脚本 95 Iewq?s\Fo  
6.5 插入和编辑输入面 97 {>+$u"*  
6.6 运行模拟 98 ]-}a{z  
6.7 修改布局脚本 100 Fj]S8wI  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 RF;N]A?*  
7 应用预定义扩散过程 104 'P~*cr ?A  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 IK W!P1  
7.2 定义布局设置 106 Ee|@l3)  
7.3 设计波导 107 *,Re&N8  
7.4 设置模拟参数 108 hCDI;'ls  
7.5 运行模拟 110 VLO>{"{'  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 8odVdivh  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 nuCK7X  
7.8 添加一个新的轮廓 111 z N t7DK  
7.9 创建上方的线性波导 112 <pE G8_{}  
8 各向异性BPM 115 G` 8j ^H,  
8.1 定义材料 116 Gg!))I+  
8.2 创建轮廓 117 fg1y@Dj/&  
8.3 定义布局设置 118
)R|7> 97  
8.4 创建线性波导 120 fC-^[Af)  
8.5 设置模拟参数 121 1
z`,*eD7  
8.6 预览介电常数分量 122 zJsoenU  
8.7 创建输入面 123 6 %=BYDF  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 x$Dv&4  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 2tbqmWw/s  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 H,I}R  
9.2 定义布局设置 130 t/$xzsoJZr  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 O<E0L&4-&  
9.4 编辑输入平面 132 uqyf3bK  
9.5 设置模拟参数 134 O-B3@qQ. h  
9.6 运行模拟 135 Wp]EaYt2D  
10 电光调制器 138 x'KsQlI/  
10.1 定义电解质材料 139 PWmz7*/  
10.2 定义电极材料 140 v]J# SlF  
10.3 定义轮廓 141 o2|(0uN'  
10.4 绘制波导 144 RasoOj$  
10.5 绘制电极 147 l6WcnJ  
10.6 静电模拟 149
xC{NIOYn'  
10.7 电光模拟 151 ~mp$P+M(%p  
11 折射率(RI)扫描 155 9s!/yiP5  
11.1 定义材料和通道 155 %b?Pasf.  
11.2 定义布局设置 157 U<t-LF3  
11.3 绘制线性波导 160 9?:S:Sq  
11.4 插入输入面 160 <oO,CXF  
11.5 创建脚本 161 W"*R#:Q  
11.6 运行模拟 163 ZX0c_Mk=  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 wY95|QS  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 S3_4i;K\  
12.1 定义材料 165 Z])_E6.  
12.2 创建参考轮廓 166 :9#`|#uh  
12.3 定义布局设置 166 |W <:r
T  
12.4 用户自定义轮廓 167 @( t:E`8  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 8F* WT|]  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 J4vKfxEg  
13.1 定义材料 173 c|R/,/  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 sfV.X:ev  
13.3 定义晶圆 174 X\x9CA  
13.4 创建器件 175 .#@Dn(  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 _E;Y ~I,i  
13.6 定义电极区域 178 /ZDc=>)~  
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