[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。 n)(E 0h  
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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。 h9,ui^#d$  
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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。 3rEBG0cf]  
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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。 P%v7(bqL4+  
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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"iz fQ@  
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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 VemgG)\  
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目 录 }kaU0 P  
1 入门指南 4 \Ze"Hv  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 C<GS._V&  
1.2 OptiBPM简介 5 e'I13)  
1.3 光波导介绍 8 opK=Z  
1.4 快速入门 8 M~Yho".  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 |@]`" k  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 @3/.W+  
2.2 定义布局设置 29 [.O3z*[9#  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 OchIEF"N  
2.4 插入input plane 35 _ 13M
 
2.5 运行模拟 39 !A(*?0`  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 @tvAI2W  
3 创建一个单弯曲器件 44 Hf ]aA_:   
3.1 定义一个单弯曲器件 44 )E<<
  
3.2 定义布局设置 45 ,4hQ#x  
3.3 创建一个弧形波导 46 "=0#pH1o  
3.4 插入入射面 49 _VFxzM9f  
3.5 选择输出数据文件 53 )]"aa_20]  
3.6 运行模拟 54 kDM\IyM<\  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 Zk*/~f|\  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 d7+YCi?  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 V#:`:-$$+  
4.2 定义布局设置 61 E"D+CD0  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ] 8sVXZ  
4.4 插入输入面 62 0#~e KFy  
4.5 运行模拟 63 >E&mNp  
4.6 预览最大值 65 ^Jb=&u$  
4.7 绘制波导 69 d^"<Tz!  
4.8 指定输出波导的路径 69 iq>PN:mr  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 >1[Hk0 <x  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 v%(2l|M  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 ^lCys  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 PT7L65  
5.1 定义波导材料 75 w,(e,8#:  
5.2 定义布局设置 76 0GW(?7ZC  
5.3 创建波导 76 a $pxt!6  
5.4 修改输入平面 77 hX\z93an  
5.5 指定波导的路径 78 sM)n-Yy#9  
5.6 运行模拟 79 #<20vdc  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 d(RSn|[0  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 0?3Ztdlb  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 RI_:~^nO{r  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 HE911 lc:  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 mAkR<\?iTF  
6.2 定义布局结构 89 l][{ #>V  
6.3 绘制并定位波导 91 .l$'%AG:~  
6.4 生成布局脚本 95 +Z0@z^6\  
6.5 插入和编辑输入面 97 Fj<#*2{]B  
6.6 运行模拟 98 [m7^Euury  
6.7 修改布局脚本 100 f)x^s$H  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 *rPUVhD_  
7 应用预定义扩散过程 104 qrBo'@7  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 v=15pW  
7.2 定义布局设置 106 -`FPR4;  
7.3 设计波导 107 RX.n7Tb  
7.4 设置模拟参数 108 ~GJJ{Bm_  
7.5 运行模拟 110 Ky33h 0TX  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 wehZ7eqm  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 ^v.~FFK  
7.8 添加一个新的轮廓 111 #gbJ$1s  
7.9 创建上方的线性波导 112 f6x}M9xS%  
8 各向异性BPM 115 p!<Y 'G  
8.1 定义材料 116 kIS_6!
 
8.2 创建轮廓 117 h~rSM#7m  
8.3 定义布局设置 118 fMaUIJ:Q9  
8.4 创建线性波导 120 vy?Zz<c;  
8.5 设置模拟参数 121 B`,4M&  
8.6 预览介电常数分量 122 w8M,35b  
8.7 创建输入面 123 n!5 :I#B  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 F+r3~T%  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 
Td%[ -  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 `!<RP'  
9.2 定义布局设置 130 epa)~/sA  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 <`8l8cL  
9.4 编辑输入平面 132 OM,-:H,  
9.5 设置模拟参数 134 D6 B(6 5Y  
9.6 运行模拟 135 }Z5#{Sd  
10 电光调制器 138 }r:H7&|&  
10.1 定义电解质材料 139 ,TY&N-  
10.2 定义电极材料 140 C<Q;3w`#1j  
10.3 定义轮廓 141 j}NGyS" =  
10.4 绘制波导 144 Jw
zkd"D  
10.5 绘制电极 147 FZTBvdUYp  
10.6 静电模拟 149 SB R=  
10.7 电光模拟 151 \Ub=Wm\
 
11 折射率(RI)扫描 155 S<"T:Y&  
11.1 定义材料和通道 155 A<esMDX  
11.2 定义布局设置 157 Q%6Lc.i  
11.3 绘制线性波导 160 s,UccA@  
11.4 插入输入面 160 ^W
-03  
11.5 创建脚本 161 KF&1Y>t=  
11.6 运行模拟 163 JR='c)6:  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 wmh[yYWc  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 3#7D g't  
12.1 定义材料 165 .\1{>A  
12.2 创建参考轮廓 166 |Rk$u  
12.3 定义布局设置 166 `[vm{+i  
12.4 用户自定义轮廓 167 VHhW_ya1g{  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 86(8p_&zC  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 _bp9UJ  
13.1 定义材料 173 zx  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 Ba-Ftkb  
13.3 定义晶圆 174 Gr
WzgO  
13.4 创建器件 175 T^9k,J(rM  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 xB=~3  
13.6 定义电极区域 178 /8 /2#`3R  
后继 =sVB.P  
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