[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。 (;j7{(  
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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。 2>!ykUw^O  
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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。 QLUe{@ivc  
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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。 \O:xw-eG   
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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。 >eTlew<5  
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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 ^"l$p,P+  
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目 录 l =yHx\  
1 入门指南 4 w?tKL0c  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 3-R3Qlr  
1.2 OptiBPM简介 5 6-=_i)kzq  
1.3 光波导介绍 8 :}JZKj!}M  
1.4 快速入门 8 u7=[~l&L  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 ~/U0S.C  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 V3oAZ34)  
2.2 定义布局设置 29 *[5  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 *02( J  
2.4 插入input plane 35 V"p<A  
2.5 运行模拟 39 EDo@J2A  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 |u{QI3#'  
3 创建一个单弯曲器件 44 0uz"}v)  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 <n\.S  
3.2 定义布局设置 45 eC$v0Gtq  
3.3 创建一个弧形波导 46 {Pb^Lf >  
3.4 插入入射面 49 K|G$s  
3.5 选择输出数据文件 53 ~&}O|B()  
3.6 运行模拟 54 Z~(XyaN  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 x3s^u~C)(w  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 4iz&"~&1  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 _")h %)f  
4.2 定义布局设置 61 [!&k?.*;<  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 dNQSbp  
4.4 插入输入面 62 pD#"8h  
4.5 运行模拟 63 WO-WoPO  
4.6 预览最大值 65 6EU4  
4.7 绘制波导 69 (g m^o{  
4.8 指定输出波导的路径 69 4c=kT@=jX  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 WQpJd7
  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 3-bcY4  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 gJ.6m&+  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 *?D2gaCta  
5.1 定义波导材料 75 2NknC>9(\  
5.2 定义布局设置 76 l~
YNmmv_  
5.3 创建波导 76 aELT"b,x  
5.4 修改输入平面 77 JJ?ri,  
5.5 指定波导的路径 78 C/waH[Yzan  
5.6 运行模拟 79 g&TCff  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 vB5iG|b}  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 t4_K>Mj+d  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84  vkpV,}H  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 MN
qyEc""  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 Nox
z kpMF  
6.2 定义布局结构 89 23$hwr&G\  
6.3 绘制并定位波导 91 Sqf.#}u<=  
6.4 生成布局脚本 95 <88}+j  
6.5 插入和编辑输入面 97 )m8>w6"  
6.6 运行模拟 98 1K9?a;.  
6.7 修改布局脚本 100 `_U0>Bfg;  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 H}V*<mgw  
7 应用预定义扩散过程 104 %`T5a<   
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 +Nbk\%  
7.2 定义布局设置 106 GFdJFQio  
7.3 设计波导 107 6r=)V$K<  
7.4 设置模拟参数 108 K

}`p_)(  
7.5 运行模拟 110 0a6@HwO  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 ~|{)h^]@  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 q;../h]Ne  
7.8 添加一个新的轮廓 111 SE)j}go  
7.9 创建上方的线性波导 112 l;}7A,u  
8 各向异性BPM 115 yr9A0F0  
8.1 定义材料 116 (l8r>V  
8.2 创建轮廓 117 [RFK-E  
8.3 定义布局设置 118 G\N"rG=  
8.4 创建线性波导 120 _@pf1d$  
8.5 设置模拟参数 121 $;i$k2n:  
8.6 预览介电常数分量 122 }t D!xI;  
8.7 创建输入面 123 Z*(!`,.bB  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 FP9<E93br  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 OO\biYh o  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 e1^{  
9.2 定义布局设置 130 *DCNu{6  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 O;BMwg_7  
9.4 编辑输入平面 132 !BQ ELB$0  
9.5 设置模拟参数 134 0S:!Gv+  
9.6 运行模拟 135 mz$Wo *FB  
10 电光调制器 138 a^\- }4yR  
10.1 定义电解质材料 139 *_/eAi/WG  
10.2 定义电极材料 140 iC|6roO!jk  
10.3 定义轮廓 141 EXW 6yXLV  
10.4 绘制波导 144 sJI-  
10.5 绘制电极 147 .V 3X#t  
10.6 静电模拟 149 M |Q  
10.7 电光模拟 151 Q`p}X&^a  
11 折射率(RI)扫描 155 h[je_^5  
11.1 定义材料和通道 155 b|ksMB>)  
11.2 定义布局设置 157 oj(A`[  
11.3 绘制线性波导 160 f
FZ`rPb  
11.4 插入输入面 160 'x,GI\;?  
11.5 创建脚本 161 2mG&@
E  
11.6 运行模拟 163 ?^48Zq6wM  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 .)^3t~  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 G<u.+V  
12.1 定义材料 165 O{ %A&Ui  
12.2 创建参考轮廓 166 ;TV'PJ  
12.3 定义布局设置 166 9HNh*Gc=  
12.4 用户自定义轮廓 167 5lHN8k=mm2  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 kLPO+lg+  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 AY/-j$5+?  
13.1 定义材料 173 xL39>P
B  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 \/'#=q1  
13.3 定义晶圆 174 V:G}=~+=  
13.4 创建器件 175 uWR,6\_jY  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 t=W$'*P0}  
13.6 定义电极区域 178 kf
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后记。。。。 3<)@ll  
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