[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。 Xev54!619  
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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。 TD04/ ISHT  
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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。 w5]l1}rl  
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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。 oj}"H>tTp  
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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。 R#4^s  
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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 30FykNh  
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目 录
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1 入门指南 4 Su8'$CFz$.  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 -O&"|   
1.2 OptiBPM简介 5 ~hURs;Sb  
1.3 光波导介绍 8 v5T9Y-{`  
1.4 快速入门 8 )u@t.)ChAV  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 <?$kI>Ot  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 F,G,b  
2.2 定义布局设置 29 rbk<z\pc  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 R9.HD?H@  
2.4 插入input plane 35 ZHy><=2  
2.5 运行模拟 39 s?O&ZB2GM[  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 )LswSV  
3 创建一个单弯曲器件 44 *kaJ*Ti-/  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 p27p~b&  
3.2 定义布局设置 45 ma}
}Sn)Q  
3.3 创建一个弧形波导 46 xaXV^ZM3  
3.4 插入入射面 49 "@/ba!L+  
3.5 选择输出数据文件 53 PW_`qP:  
3.6 运行模拟 54 _1JmjIH)M  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 &]nd!N  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 
a'[)9:  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 L? ;/cO^  
4.2 定义布局设置 61 R@r{  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ?^3B3qqh9  
4.4 插入输入面 62 "2h5m4  
4.5 运行模拟 63 *d l"wH&  
4.6 预览最大值 65 J>v$2?w`w  
4.7 绘制波导 69 <`JG>H*B6  
4.8 指定输出波导的路径 69 #J+\DhDEPO  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 ci7~KewJ*  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 ?@a$!_  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 F7uhuqA]N  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 'P/taEi=R  
5.1 定义波导材料 75 (G5T%[/U  
5.2 定义布局设置 76 Y}/jR6hK  
5.3 创建波导 76 ?1m ,SK  
5.4 修改输入平面 77 Dy
I2Ye  
5.5 指定波导的路径 78 yQS04Bl]  
5.6 运行模拟 79 , ;'SVe%  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 ,cQ)cY[  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 v,\93mNp[  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 R+^zy"~  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 Xr2J:1pgg  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 `9EVB;  
6.2 定义布局结构 89 P`!Ak@N  
6.3 绘制并定位波导 91 a97Csxf;7  
6.4 生成布局脚本 95 gY\mXM*^  
6.5 插入和编辑输入面 97 &V;x 4  
6.6 运行模拟 98 A}eOR=E  
6.7 修改布局脚本 100 >PH< N  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 nE<J`Wo$f  
7 应用预定义扩散过程 104 Y?.gfEXSQo  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 1OPfRDn.bk  
7.2 定义布局设置 106 4H7Oh*P\j  
7.3 设计波导 107 {Vl"m2  
7.4 设置模拟参数 108 (qk5f`O  
7.5 运行模拟 110 14u^[M"U  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 -$tCF>,  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 [5LMt*Y  
7.8 添加一个新的轮廓 111 t!savp  
7.9 创建上方的线性波导 112 q5gP~*?  
8 各向异性BPM 115 lDU#7\5.  
8.1 定义材料 116 #]5)]LF1q  
8.2 创建轮廓 117 &O{t
^D)F  
8.3 定义布局设置 118 &`sR){R  
8.4 创建线性波导 120 DD6'M U4  
8.5 设置模拟参数 121 7?]!Ecr"  
8.6 预览介电常数分量 122 HtS#_y%(  
8.7 创建输入面 123 @YrGyq  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 %rFllb7  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127
,QL(i\  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 j5A\y^Kv  
9.2 定义布局设置 130 (T2<!&0 @  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 5z[6rT=a  
9.4 编辑输入平面 132 " V/k<HRw  
9.5 设置模拟参数 134 tQ6|PV  
9.6 运行模拟 135 k#-[ M.i  
10 电光调制器 138 ;>'SV~F  
10.1 定义电解质材料 139 s3y}Yg  
10.2 定义电极材料 140 8\u;Wf  
10.3 定义轮廓 141 6%z`)d  
10.4 绘制波导 144 DMRs}Yz6  
10.5 绘制电极 147  z8tt+AU  
10.6 静电模拟 149 X~#@rg!"  
10.7 电光模拟 151 .>oM z&  
11 折射率(RI)扫描 155 \ /sF:~=  
11.1 定义材料和通道 155 /^8t'Jjd,  
11.2 定义布局设置 157 cxk=| ?l  
11.3 绘制线性波导 160 Cb<~i  
11.4 插入输入面 160 ?/^VOj4&  
11.5 创建脚本 161 @nW'(x(  
11.6 运行模拟 163 fVv$K&  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ar=hx+  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 OC`QD5  
12.1 定义材料 165 dfXV1B5  
12.2 创建参考轮廓 166 ],!pp3U  
12.3 定义布局设置 166 w`"W3(  
12.4 用户自定义轮廓 167 Dj/Q1KY$m  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 )/i4YL
O  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 l!Nvn$hm  
13.1 定义材料 173 CcbWW4 )  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 KS8\F0q  
13.3 定义晶圆 174 c '/2F0y  
13.4 创建器件 175 \y<+Fac1S  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 r]xdhR5  
13.6 定义电极区域 178 baA HP"  
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