[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。 xjplJ'jB  
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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。 '}Tf9L%  
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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。 =Z($n:m=*  
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本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 ZP]l%6\.  
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本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 \G!TC{6  
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《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 R43yr+p  
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目 录 ~ PO)>;  
1 入门指南 4 *G<K@k  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 ~BSIp .  
1.2 OptiBPM简介 5 zB8 @Wl  
1.3 光波导介绍 8 x/UmpJD+  
1.4 快速入门 8 4490l"  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 u; c)Tt  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 E%?X-$a  
2.2 定义布局设置 29 w;LIP!T#  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 q13bV  
2.4 插入input plane 35 \fHtk _  
2.5 运行模拟 39 ':}  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 gCVgL]jj(  
3 创建一个单弯曲器件 44 WB:NV=&^  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 DRo?7_  
3.2 定义布局设置 45 cVx#dDdA  
3.3 创建一个弧形波导 46 7_HJ|QB  
3.4 插入入射面 49 !,
}F2z?4c  
3.5 选择输出数据文件 53 0gI^GJN%Y!  
3.6 运行模拟 54 GW]b[l
 
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 B.e3IM0  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 PD-<D~7  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 Ik4
FVL8~  
4.2 定义布局设置 61 u9TiEEof3  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ~HW}W
ik  
4.4 插入输入面 62 D8`dEB2|S  
4.5 运行模拟 63 -v'|#q  
4.6 预览最大值 65 O?6ph4'  
4.7 绘制波导 69 m0: IFE($  
4.8 指定输出波导的路径 69 _y,?Cj=u|  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 |;G9K`8  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 5gdsV4DH$  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 cv .R`)l  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 (}]ae*  
5.1 定义波导材料 75 B4hT(;
k  
5.2 定义布局设置 76 ^ #6Ei9di  
5.3 创建波导 76 [>rX/a%c  
5.4 修改输入平面 77 h
Sg4A=y  
5.5 指定波导的路径 78 7j9X<8*  
5.6 运行模拟 79 aBBTcN%'  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 %^5|3l3y  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 Wfw6(L  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 8&g`Uy/b  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 =54"9*  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 s.9)?<[  
6.2 定义布局结构 89 j>OuNeo@4  
6.3 绘制并定位波导 91 aSN"MTw.  
6.4 生成布局脚本 95 C78V/{  
6.5 插入和编辑输入面 97 I;Sg9`k=  
6.6 运行模拟 98 h#Z5vH  
6.7 修改布局脚本 100 3NLC~CJ  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 1x"S^j   
7 应用预定义扩散过程 104 %,Pwo{SH  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 k*?Axk#  
7.2 定义布局设置 106 o 0-3[W'x<  
7.3 设计波导 107 %, U
@ D4w  
7.4 设置模拟参数 108 Tlz $LI  
7.5 运行模拟 110 Y&G]M  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 F$|Ec9  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 -naj.omG|  
7.8 添加一个新的轮廓 111 F!LVyY"w  
7.9 创建上方的线性波导 112 rJ@yOed["b  
8 各向异性BPM 115 W=[..d  
8.1 定义材料 116 QSaJb?I  
8.2 创建轮廓 117 QJsud{ada  
8.3 定义布局设置 118 Po~u-5  
8.4 创建线性波导 120 x]6wiV  
8.5 设置模拟参数 121 f&n6;N  
8.6 预览介电常数分量 122 B!;qz[]I  
8.7 创建输入面 123 iG.qMf.  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 h rksPK"s2  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 YFGQPg  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 r8k.I4  
9.2 定义布局设置 130 ]+OHxCj:  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 snl$v  
9.4 编辑输入平面 132  Uu<Tn#nb  
9.5 设置模拟参数 134 o#X=1us  
9.6 运行模拟 135 $69ef[b  
10 电光调制器 138 jRCf!RO  
10.1 定义电解质材料 139 FtEmSKD  
10.2 定义电极材料 140 hDP&~Mk  
10.3 定义轮廓 141 K4H U9!  
10.4 绘制波导 144 HxH.=M8S_  
10.5 绘制电极 147 OLl?1  
10.6 静电模拟 149 _:0)uR LS  
10.7 电光模拟 151 ]Uy cT3A  
11 折射率(RI)扫描 155 Y!+q3`-%T  
11.1 定义材料和通道 155 ql+tqgo  
11.2 定义布局设置 157 5@:c6(5$  
11.3 绘制线性波导 160 bsn.HT"5  
11.4 插入输入面 160 Zl:Z31  
11.5 创建脚本 161 Mzbbr57n  
11.6 运行模拟 163 JyfWy  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 MgP6ki1z  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 u`Sg'ro  
12.1 定义材料 165 iJr 1w&GL$  
12.2 创建参考轮廓 166 #U=}Pv~wM  
12.3 定义布局设置 166 _F"o0K!u  
12.4 用户自定义轮廓 167 Yw\7`  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 0VA$ Ige  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 2&k5X-Y  
13.1 定义材料 173 fG^#G/n2  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 -%h0`hOG{  
13.3 定义晶圆 174 QIcg4\d%s  
13.4 创建器件 175 ?9?eA^X%  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 xIrRFK9[Q  
13.6 定义电极区域 178。。。。。。。 _BA2^C':c{  
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