[推荐]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言  D|8Pe{`  
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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。 p+ki1!Ed  
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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。 rAuv`.qEV  
5[qCH(6  
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。 1kX>sajp~  
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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。 x_k@hGSC  
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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。 s)eU^4m  
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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 )C1ihm!7\  
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目 录 uhf% zG  
1 入门指南 4 fG`<L;wi  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 %]KOxaf_z  
1.2 OptiBPM简介 5 ~HM,@5dFC
 
1.3 光波导介绍 8 usFhcU  
1.4 快速入门 8 fxcCz 5  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 ?h1r6?Sug{  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 )W0zu\fL =  
2.2 定义布局设置 29 ;_TPJy  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 kJfMTfl,  
2.4 插入input plane 35 kX1#+X  
2.5 运行模拟 39 ~4}'R_  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 C8oAl3d+h  
3 创建一个单弯曲器件 44 :wcv,
YoSG  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 T`Jj$Lue{
 
3.2 定义布局设置 45 HUuZ7jJwf  
3.3 创建一个弧形波导 46 9Q.}jV  
3.4 插入入射面 49 w~lxWgaY7  
3.5 选择输出数据文件 53 \-2O&v'}  
3.6 运行模拟 54 61*inGRB  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 wpW3
%r;9  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 tl@n}   
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 gA/8Df\G:l  
4.2 定义布局设置 61 s6F^z\6  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 j_#oP  
4.4 插入输入面 62 Zf [#~4  
4.5 运行模拟 63 d8V)eZYXy~  
4.6 预览最大值 65
TM?RH{(r  
4.7 绘制波导 69 B}|(/a@*  
4.8 指定输出波导的路径 69 K3xs=q]:@  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 c c^I9g~  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 )=EJFQ*v  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 ~4t7Q  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 Rv^ \o  
5.1 定义波导材料 75 TQjM3Ri=V  
5.2 定义布局设置 76 8h=Rfa9  
5.3 创建波导 76 /P}Wp[)u  
5.4 修改输入平面 77 '_`O&rbT  
5.5 指定波导的路径 78 +bC=yR  
5.6 运行模拟 79 _go1gf7  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 Pd^v-}[  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 9[7Gxmf  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 hOTqbd}  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 {rE]y C^  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 E5EA
k6  
6.2 定义布局结构 89 fg8"fbG`:  
6.3 绘制并定位波导 91 O&(@Ka  
6.4 生成布局脚本 95 ~,: FZ1wh  
6.5 插入和编辑输入面 97 x*}*0).  
6.6 运行模拟 98 l^"HcP6  
6.7 修改布局脚本 100 3ug-cq  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 d_r1}+ao  
7 应用预定义扩散过程 104 <:gNx%R  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 FJYc*l  
7.2 定义布局设置 106 g,,'Pdd7Pn  
7.3 设计波导 107 }0(.HMiGj  
7.4 设置模拟参数 108
h+<F,0  
7.5 运行模拟 110 ?--EIA8mfp  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 N*CcJp{Q  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 #y4+O;{  
7.8 添加一个新的轮廓 111 /A{/  
7.9 创建上方的线性波导 112 tI-u@ g  
8 各向异性BPM 115 <8_~60  
8.1 定义材料 116 4#c-?mh_  
8.2 创建轮廓 117 g/v"E+  
8.3 定义布局设置 118 G$HXc$OY  
8.4 创建线性波导 120 VBe.&b8  
8.5 设置模拟参数 121 r: :LQ$  
8.6 预览介电常数分量 122 61"w>;d6  
8.7 创建输入面 123 >I^_kBa  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 (uk-c~T!u  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ow!NH,'Hy  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 x_K8Gr#Z0  
9.2 定义布局设置 130 6$k"B/k  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 u#&ZD|  
9.4 编辑输入平面 132 ivb?B,Lz0  
9.5 设置模拟参数 134 TTSyDl  
9.6 运行模拟 135 q(C<w  
10 电光调制器 138 0K*|B.O  
10.1 定义电解质材料 139 +YA,HhX9  
10.2 定义电极材料 140 i;GF/pi  
10.3 定义轮廓 141 zZ11J0UI  
10.4 绘制波导 144 8qi6>}A  
10.5 绘制电极 147 m+ww  
10.6 静电模拟 149 dQkp &.  
10.7 电光模拟 151 XX:?7:j}[8  
11 折射率(RI)扫描 155 -{tB&V~+v  
11.1 定义材料和通道 155 'Rg6JW\  
11.2 定义布局设置 157 [IgB78_$  
11.3 绘制线性波导 160 P nxxW?  
11.4 插入输入面 160 -? |-ux  
11.5 创建脚本 161 ?8O %k<?  
11.6 运行模拟 163 (Q/Kp*a  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ^G~C#t^  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 -3)]IA  
12.1 定义材料 165 M~uX!bDH  
12.2 创建参考轮廓 166 oieZopYA  
12.3 定义布局设置 166 5,,b>Z<  
12.4 用户自定义轮廓 167 8>KBh)q  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 M&/([>Q  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 4-wCk=I  
13.1 定义材料 173 42Vz6 k:  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 CI~P3"`]  
13.3 定义晶圆 174 XC D&Im  
13.4 创建器件 175 pFZ2(b&  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 7Y?=ijXXx\  
13.6 定义电极区域 178 ~}g"Fe  
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