[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

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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。 3[fm|aU  
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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。 k B]`py!  
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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。 ;HXk'xN  
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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。 #'s$6gT=  
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本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 fS4W*P[B3  
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《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 ^*.$@M  
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目 录 v~
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1 入门指南 4 JnBc@qnP6  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 {HEWU<5  
1.2 OptiBPM简介 5 `~u=[}w  
1.3 光波导介绍 8 }bS1M  
1.4 快速入门 8 tf6m.  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 {\1b
Wr8!U  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 Wds>'zzS  
2.2 定义布局设置 29 t(*n[7e  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 'D5J5+.z  
2.4 插入input plane 35 St%x\[D  
2.5 运行模拟 39 X|hYZR  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 rueaP  
3 创建一个单弯曲器件 44 )Ac,F6w  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 iiq `:G  
3.2 定义布局设置 45 ;`7~Q  
3.3 创建一个弧形波导 46 o[!o+M  
3.4 插入入射面 49 6L8nw+mEK  
3.5 选择输出数据文件 53 u$aK19K/  
3.6 运行模拟 54 iptA#<Yj  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 /=6_2t#vA  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 _j, Tc*T  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 _r3Y$^!U  
4.2 定义布局设置 61 ]w6F%d  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 *>=tmW;%  
4.4 插入输入面 62 K _VIk'RB  
4.5 运行模拟 63 #0<pRDXj  
4.6 预览最大值 65 a[~[lk=7  
4.7 绘制波导 69 .2@T|WD!Ah  
4.8 指定输出波导的路径 69 WS n>P7sY  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 <h/q^|tZ{  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 *g+ZXB  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 >
 "F-1{  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 u/j\pDl.  
5.1 定义波导材料 75 HU?1>}4L  
5.2 定义布局设置 76 lot`6]  
5.3 创建波导 76 j_90iP^5:  
5.4 修改输入平面 77 h7E?7nR  
5.5 指定波导的路径 78 }kmAUaa,Z  
5.6 运行模拟 79 [IOI&`?D  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 As)?~dV  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 p+=zl`\=|  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 =H;n$ -P  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 R
5=J:o  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88  ?pEPwc  
6.2 定义布局结构 89
*$0*5d7  
6.3 绘制并定位波导 91 s7 nl  
6.4 生成布局脚本 95 jnp~ACN,  
6.5 插入和编辑输入面 97 m=9b/Nr4  
6.6 运行模拟 98 rwj+N%N  
6.7 修改布局脚本 100 $;Fx Zkp  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 |k6+- 1~_  
7 应用预定义扩散过程 104 Z]b;%:>=  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 QoxYzln  
7.2 定义布局设置 106 9~~NxWY%x  
7.3 设计波导 107 fu\j  
7.4 设置模拟参数 108 7(o`>7x*
 
7.5 运行模拟 110 +C!GV.q[  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 xbCR4upS  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 e: Sd#H!  
7.8 添加一个新的轮廓 111 ~2rQ80_  
7.9 创建上方的线性波导 112 %_s)Gw&sq  
8 各向异性BPM 115 Q(w;  
8.1 定义材料 116 &l2xh~L  
8.2 创建轮廓 117 G)s.~ T  
8.3 定义布局设置 118 _0Ea 3K  
8.4 创建线性波导 120 Fvk=
6$d2  
8.5 设置模拟参数 121 A!!!7tj  
8.6 预览介电常数分量 122 eowwN>-2C  
8.7 创建输入面 123 u=nd7:bv  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 Wx-0Ip'9  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 hGD@v{/  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 YNV, dKB  
9.2 定义布局设置 130 V $I8iVGL  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 Mu/(Xp62  
9.4 编辑输入平面 132 H
}GGUE&c*  
9.5 设置模拟参数 134 nQV0I"f]?]  
9.6 运行模拟 135 *yT>  
10 电光调制器 138 ^*fD  
10.1 定义电解质材料 139 (^i
F)z  
10.2 定义电极材料 140 ep"{{S5g  
10.3 定义轮廓 141 \VhG'd3k  
10.4 绘制波导 144 rAP="H<  
10.5 绘制电极 147 8'@5X-nD  
10.6 静电模拟 149 L<=Dl  
10.7 电光模拟 151 %]7 6u7b/  
11 折射率(RI)扫描 155 DQK?y=vf  
11.1 定义材料和通道 155 ka!w\v  
11.2 定义布局设置 157 2Pm}wD^`  
11.3 绘制线性波导 160 `oNJ=,p  
11.4 插入输入面 160 e bpt/q[  
11.5 创建脚本 161 I]d-WTd  
11.6 运行模拟 163 \;MP|:{pU  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 dz+!yE\f$  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 PY_8*~Z  
12.1 定义材料 165 g|uyQhsg  
12.2 创建参考轮廓 166  mhrF9&s  
12.3 定义布局设置 166 B /uaRi%  
12.4 用户自定义轮廓 167 }I uqB*g[t  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 `l'T/F\  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 U%bm{oVn  
13.1 定义材料 173 tgG 8pL  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 &1<[@:;  
13.3 定义晶圆 174 5QK%BiDlr  
13.4 创建器件 175 + Fo^NT  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 DqWy@7 a  
13.6 定义电极区域 178 "9'3mmZm=?  
J|{50?S{^  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 OR6vA5J  
13.8 运行模拟 182 T1$p%yQH  
13.9 创建脚本 184 swZi O_85  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 kCEuzd=$V  
14.1 理论背景 186 nxV!mh_  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 kCD]&  
14.3 生成脚本数据 190 D+:s{IcL<  
14.4 导出散射数据 193 AP%R*0]  
14.5 创建臂 194 QWa@?BO2p  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 v)*MgfS  
14.7 加载两个臂的文件 200 $\*Z  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 M`K]g&57hL  
14.9 连接元件 202 ?7wcv$K5  
14.10 运行模拟 203 =YVxQj  
14.11 创建图以查看结果 204 RiAg:  
有兴趣可以扫码加微联系 <QvVPE}z   

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