[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 x#!{5;V&K  
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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。 7Ohu$5\  
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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。 2v; 7ohK  
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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。 LxYM"_1A;  
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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。 V-o`L`(F`  
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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。 AfbA.-
 
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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@x8hUG"  
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目 录 GF,|;)ly  
1 入门指南 4 ($ 1<Dj:  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 [Z`:1_^0}  
1.2 OptiBPM简介 5 77[;J  
1.3 光波导介绍 8 F(kRAe;  
1.4 快速入门 8 kJ5?BdvM&  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 lr= !:D=K  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 3[g++B."pC  
2.2 定义布局设置 29 uvc{RP  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 dJ"xW;"  
2.4 插入input plane 35 !B38! L  
2.5 运行模拟 39 -X[8soz  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 pk
MON}"mj  
3 创建一个单弯曲器件 44 9Z_OLai  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 m"> =QP  
3.2 定义布局设置 45 R@{/$p:  
3.3 创建一个弧形波导 46 C%7,#}[U/  
3.4 插入入射面 49 z4%F2Czai&  
3.5 选择输出数据文件 53 "a_D]D(d5  
3.6 运行模拟 54 FT?1Q'  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 ?9ho|  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 o[+|n[aT)3  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 Nb,H8;
 
4.2 定义布局设置 61 b5,}w:  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 x@RA1&c  
4.4 插入输入面 62 {~{s=c0  
4.5 运行模拟 63 +53zI|I  
4.6 预览最大值 65 /8-VC"  
4.7 绘制波导 69 A2FU}Ym0=  
4.8 指定输出波导的路径 69 wjGjVTtHs  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 <$Kv^Y*  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 |@9I5Eg)iE  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 vrldRn'*9  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 Br$PL&e~  
5.1 定义波导材料 75 )h!l%7
2  
5.2 定义布局设置 76 93eqFCF.  
5.3 创建波导 76 Tsp-]-)  
5.4 修改输入平面 77 '{*>hj5.8  
5.5 指定波导的路径 78 J7] 60H#P  
5.6 运行模拟 79 \@t5S  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 <;Z3 5{  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 @BW8`Ky
1  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 1EPOYvf%U  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 *^5,7}9Qo  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 ,5"]K'Vce  
6.2 定义布局结构 89 d*(\'6?  
6.3 绘制并定位波导 91 n\p\*wb  
6.4 生成布局脚本 95 R}26"+~  
6.5 插入和编辑输入面 97 3^UsyZS)  
6.6 运行模拟 98 dct#ECT  
6.7 修改布局脚本 100 >Ga1p'8FtU  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 <vuX " 8  
7 应用预定义扩散过程 104 nEEGO~e  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 <|G~S<y}  
7.2 定义布局设置 106 qP'g}Pc  
7.3 设计波导 107 `v{X@x  
7.4 设置模拟参数 108 *c c+
Fd  
7.5 运行模拟 110 |;-r};  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 ng*E9Puu[  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 .*7UT~o=CS  
7.8 添加一个新的轮廓 111 WkIV  
7.9 创建上方的线性波导 112 ,FVy:"FR  
8 各向异性BPM 115 dkp[?f)x  
8.1 定义材料 116 ay|{!MkQ  
8.2 创建轮廓 117 cT
TE]ix]  
8.3 定义布局设置 118 p>
O< "X@  
8.4 创建线性波导 120 nv{4 U}&P  
8.5 设置模拟参数 121 gD=5M\  
8.6 预览介电常数分量 122 S:\hcW6  
8.7 创建输入面 123 1y;zPJ<ntm  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 Z!eq/  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 r,KK%B  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 {3Wc<&D C1  
9.2 定义布局设置 130 _=x_"rzx  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 9Dw&b  
9.4 编辑输入平面 132 0.0!5D[  
9.5 设置模拟参数 134 Q0_W<+`  
9.6 运行模拟 135 -Lb^O/  
10 电光调制器 138 +N@F,3yNa  
10.1 定义电解质材料 139 &/?jMyD@  
10.2 定义电极材料 140 uy:=V}p  
10.3 定义轮廓 141 %/on\*Vh3  
10.4 绘制波导 144 .Y.# d7TA  
10.5 绘制电极 147 nHrCSfK  
10.6 静电模拟 149 mh]$g<*m  
10.7 电光模拟 151 LTct0Gh  
11 折射率(RI)扫描 155 W10fjMC}^  
11.1 定义材料和通道 155 1z:N$O_v  
11.2 定义布局设置 157 Zx 1z hc  
11.3 绘制线性波导 160 b15qy?`y  
11.4 插入输入面 160 :/qO*&i,N  
11.5 创建脚本 161 (=/;rJ`q  
11.6 运行模拟 163 =fo/+m5  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 6Qu*
'  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 &Z!2xfQy>  
12.1 定义材料 165 uJ[Vv4N%9  
12.2 创建参考轮廓 166 E%B Gf}h  
12.3 定义布局设置 166 @~3c;9LkY  
12.4 用户自定义轮廓 167 J7vpCw2ni  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 qT @IY)e  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 E ET 2|*}  
13.1 定义材料 173 -~f.>@Wb  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 Ghc0{M<  
13.3 定义晶圆 174 3)SZVME1Z  
13.4 创建器件 175 QGy=JHb  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 q(Q9FonU  
13.6 定义电极区域 178 @D=`iG%  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 &J:)*EjVl5  
13.8 运行模拟 182 $uhDBmb  
13.9 创建脚本 184 eS:e#>(  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 n`xh/vGm#  
14.1 理论背景 186 
G1tp  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 ~#\#!H7  
14.3 生成脚本数据 190 p]=;t
"  
14.4 导出散射数据 193 GR `ncI$z  
14.5 创建臂 194 P.DWC'IBN  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 v19`7qgR(  
14.7 加载两个臂的文件 200 2Zip8f!  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 W^Y0>W~  
14.9 连接元件 202 uD5yw#`  
14.10 运行模拟 203 926oM77  
14.11 创建图以查看结果 204 Hc|U@G  
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