[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。 [>aoDJ  
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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。 5k7(!  
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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。 s+\qie  
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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。 v2uS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。 {1-CfQ0 8  
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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 5M.n'*   
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目 录 jP7+s.j>  
1 入门指南 4 Hh'14n&W  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 eMPQ| W  
1.2 OptiBPM简介 5 7<C~D,x6  
1.3 光波导介绍 8 %`uRUex  
1.4 快速入门 8 uD*s^  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 3lrZ-k+S{  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 \kJt@ [w%  
2.2 定义布局设置 29 3~1lVU:  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 PT
c\I  
2.4 插入input plane 35 5Z>pa`_$2  
2.5 运行模拟 39 3x;y}:wQa  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 ]bU'G$Qm&s  
3 创建一个单弯曲器件 44 PAWr1]DI  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 #o |&MV_j  
3.2 定义布局设置 45 QIz N
#;g  
3.3 创建一个弧形波导 46 hZ/  
3.4 插入入射面 49 f8_UIdM7  
3.5 选择输出数据文件 53 z%gtV'  
3.6 运行模拟 54 -D^y)  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 nJ0eZBgB]  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 $(mdz)Cfy  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 {*r$m>HpM  
4.2 定义布局设置 61 E1 gTrMo  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ~9'4w-Sy  
4.4 插入输入面 62 Ch&]<#E>`  
4.5 运行模拟 63 7(+ZfY~w"  
4.6 预览最大值 65 3usA  
4.7 绘制波导 69 bqwW9D(  
4.8 指定输出波导的路径 69 rZCAj  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 WuQ<AS=
 
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72
3f.Gog  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 Am`A[rV0  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 )B5gs%u]  
5.1 定义波导材料 75 G?1V~6  
5.2 定义布局设置 76 I)/7M}t`  
5.3 创建波导 76 %oKc?'L0  
5.4 修改输入平面 77
G#n)|p  
5.5 指定波导的路径 78 9^*YYK}%  
5.6 运行模拟 79 )KhVUFS1  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 j I@$h_n  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 NHVx!Kc  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 Vwg|?sG_  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 zZ0V6T}
  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 l7y`$8Co  
6.2 定义布局结构 89 Y52xrIvl\  
6.3 绘制并定位波导 91 7tO$'q*h  
6.4 生成布局脚本 95 ~W2&z]xD  
6.5 插入和编辑输入面 97 E/-Kd!|"  
6.6 运行模拟 98 6uE1&-:L  
6.7 修改布局脚本 100 Uht:wEr  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 "X}F%:HL  
7 应用预定义扩散过程 104 i1\ /\^  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 &>B>+}'
 
7.2 定义布局设置 106 t>u9NZt G  
7.3 设计波导 107 G9":z|  
7.4 设置模拟参数 108 s31_3?Vdf,  
7.5 运行模拟 110 ew ,edU  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 9NXiCP9A  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 Zd/~ *ZA  
7.8 添加一个新的轮廓 111 NGZ>:  
7.9 创建上方的线性波导 112 !PTbR4s  
8 各向异性BPM 115 :=7;P)  
8.1 定义材料 116 A;HKR4p;8  
8.2 创建轮廓 117 c)YGwkY,,  
8.3 定义布局设置 118 4J|t}  
8.4 创建线性波导 120 BCB/cBE  
8.5 设置模拟参数 121 t|"d#5'  
8.6 预览介电常数分量 122 )@|Fh@|  
8.7 创建输入面 123 CP#MNNvgrw  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 p<['FRf"  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 PY<V  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 U>jk`?zW  
9.2 定义布局设置 130 T mE4p  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 <:t\P.  
9.4 编辑输入平面 132 )F2tV ]k\  
9.5 设置模拟参数 134 =9MH
  
9.6 运行模拟 135 ^K[tO54  
10 电光调制器 138 >{=RQgGy  
10.1 定义电解质材料 139 I<
-"J^2  
10.2 定义电极材料 140 )yAPYC
 
10.3 定义轮廓 141 +34jot.!  
10.4 绘制波导 144 7B :aJfxM  
10.5 绘制电极 147 1k({(\>qq  
10.6 静电模拟 149 j2n@8sCSO  
10.7 电光模拟 151 ~[,TLg 6  
11 折射率(RI)扫描 155 FeRuZww._J  
11.1 定义材料和通道 155 ?bA]U:  
11.2 定义布局设置 157 {XW>:EU'N  
11.3 绘制线性波导 160 bx6}zkf&  
11.4 插入输入面 160 m,q<R1  
11.5 创建脚本 161 :|Ty 0>k  
11.6 运行模拟 163 F+r6/e6a  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 bcs(#  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 ^yZEpQN_  
12.1 定义材料 165 ] 6B!eB !  
12.2 创建参考轮廓 166 C(+BrIS*  
12.3 定义布局设置 166 en":  
12.4 用户自定义轮廓 167 9?6$2I  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 OaWq8MIZ-  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 A+8b]t_k  
13.1 定义材料 173 *r3vTgo$  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 7QFEQ}  
13.3 定义晶圆 174 !!>G{  
13.4 创建器件 175 7NEn+OI4  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 __npX_4%S  
13.6 定义电极区域 178 =Ji:nEl]z  
后继 v[GHqZ  
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