[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。 (2 hI  
c4Q%MRR  
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。 pgv, Su  
5@W63!N  
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。 v[DxWs8q  
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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。 $(yi+v  
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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。 #rz!d/)Q  
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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 Iy4REP|  
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目 录 u@Z6)r'  
1 入门指南 4 \z@:OR,  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 tC/+  
1.2 OptiBPM简介 5 ;jKLB^4nX  
1.3 光波导介绍 8 r"VNq&v]9  
1.4 快速入门 8 }_+):<Db
 
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 Io/;+R.  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 |$GPJaNqa  
2.2 定义布局设置 29 &EC8{.7  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 =""5 c  
2.4 插入input plane 35 O^3XhTW^\~  
2.5 运行模拟 39 -_
Z  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 A=D G+z''  
3 创建一个单弯曲器件 44 *~UK5Brf1  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 |uM=pm;H  
3.2 定义布局设置 45 m&MZn2u[4i  
3.3 创建一个弧形波导 46 6>'>BamX  
3.4 插入入射面 49 W:8{}Iu<  
3.5 选择输出数据文件 53 M pz9}[`3g  
3.6 运行模拟 54 b>} )G7b}  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 NR^3 1&}It  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 ')WS :\J  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 Yic4|N?u  
4.2 定义布局设置 61 =,s5>2  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 PFbkkQKsT  
4.4 插入输入面 62 {Q^ -  
4.5 运行模拟 63 t<^7s9r;I  
4.6 预览最大值 65 +\.0Pr  
4.7 绘制波导 69 qE6D"+1y7  
4.8 指定输出波导的路径 69 /1+jQS  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 c48I-{?  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 YTfi g{a  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 lvR>%I0`*  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 :vFYqoCn  
5.1 定义波导材料 75 7e)j|a-!<  
5.2 定义布局设置 76 1b2xWzpG  
5.3 创建波导 76 MJn=  
5.4 修改输入平面 77 h~=~csya:  
5.5 指定波导的路径 78 i`w&{WTRQ  
5.6 运行模拟 79 w:~
vfdJ  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 @[TSJi  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 LS<*5HWX  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 Zo Ra^o  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 q9Lq+4\  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 _6aI>b#yL  
6.2 定义布局结构 89
)qDV3   
6.3 绘制并定位波导 91 #Xi9O.  
6.4 生成布局脚本 95 6""i<oR  
6.5 插入和编辑输入面 97 - G=doP0  
6.6 运行模拟 98 tR?)C=4,  
6.7 修改布局脚本 100 zRm@ |IT  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 PD^Cj?wm  
7 应用预定义扩散过程 104 d(,M  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 T>5N$i  
7.2 定义布局设置 106 }~v0o# I  
7.3 设计波导 107 U@LIw6B!KL  
7.4 设置模拟参数 108 '*
K%\]  
7.5 运行模拟 110 }#Kl6x  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 i~{0>
"9  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 |O*?[|`H  
7.8 添加一个新的轮廓 111 G~f|Sx  
7.9 创建上方的线性波导 112 #*"I?B/fd8  
8 各向异性BPM 115 ?+byRoY>&g  
8.1 定义材料 116 v;s^j  
8.2 创建轮廓 117 EB p(^rj  
8.3 定义布局设置 118 H<l0]-S{  
8.4 创建线性波导 120 K6nNrd}p:  
8.5 设置模拟参数 121 h-%RSei5  
8.6 预览介电常数分量 122 |u[@g`Z  
8.7 创建输入面 123 #\6k_toZ  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 `bNLmTS  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 1@q"rPE^  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 0BP=SCi  
9.2 定义布局设置 130 <,&t}7M/:  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 io7Zv*&T0  
9.4 编辑输入平面 132 D!V*H?;U  
9.5 设置模拟参数 134 LUA<N:  
9.6 运行模拟 135 y6>fK@K~  
10 电光调制器 138 r3~YGY  
10.1 定义电解质材料 139 [XD3}'Aa  
10.2 定义电极材料 140
M{X; H'2  
10.3 定义轮廓 141 3o_@3-Y%  
10.4 绘制波导 144 *>jJ<8!  
10.5 绘制电极 147 t#nRa Pzp  
10.6 静电模拟 149 cXt]55"  
10.7 电光模拟 151 stq%Eg?  
11 折射率(RI)扫描 155 jjg[v""3|  
11.1 定义材料和通道 155 PC& (1kJ  
11.2 定义布局设置 157 &hIr@Gi@ch  
11.3 绘制线性波导 160
S|_"~Nd=  
11.4 插入输入面 160 KtaoU2s  
11.5 创建脚本 161 Yi|Nd;  
11.6 运行模拟 163 N. 0~4H %U  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 .s3y^1C  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 W;.LN<bx
 
12.1 定义材料 165 3/CKy##r%]  
12.2 创建参考轮廓 166 ]fU0;jzX  
12.3 定义布局设置 166 Gp1?drF6  
12.4 用户自定义轮廓 167 7Dz-xM_?  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 E&\ 0+-Dw  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 w[/m:R?eX  
13.1 定义材料 173 <a&$D  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 X>Y>1fI.  
13.3 定义晶圆 174 2Gn26L5
 
13.4 创建器件 175 }IV=qW,  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 Y".4."NX  
13.6 定义电极区域 178。。。。。。。 4R9y~~+  
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