[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 b/Y9fQn  
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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。 6NH.!}"G9  
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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。 5%"$
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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。 LuY`mi  
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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。 biG=4?Xl  
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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。 ljVtFm<  
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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 )QE7$|s  
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目 录 9)0AwLlv  
1 入门指南 4 s^ rO I~
  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 V#[I/D  
1.2 OptiBPM简介 5 pA)!40kz  
1.3 光波导介绍 8 x3=W{Fv@4  
1.4 快速入门 8 w]GoeIg({  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 )tR5JK} AV  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 kK&tB  
2.2 定义布局设置 29 Mm`jk%:%]  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 R~8gw^w![  
2.4 插入input plane 35 B!GpD@U  
2.5 运行模拟 39 z_R^n#A~r  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 i3t=4[~oL  
3 创建一个单弯曲器件 44 8^M5k%P
 
3.1 定义一个单弯曲器件 44 
$'e;ScH  
3.2 定义布局设置 45 }Uki)3(  
3.3 创建一个弧形波导 46 r9z_8#cR  
3.4 插入入射面 49 'ah|cMRn  
3.5 选择输出数据文件 53 0fA42*s;  
3.6 运行模拟 54 SY|r'8Z%Q  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 pxjN\q  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 +Q_(wR"FS  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 &i"33.#]  
4.2 定义布局设置 61 )V~Fl$A  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 9
|WBJ6  
4.4 插入输入面 62 6} "?eW  
4.5 运行模拟 63 #%z--xuJL  
4.6 预览最大值 65 !O F#4N  
4.7 绘制波导 69  hh<5?1  
4.8 指定输出波导的路径 69 jC+>^=J(  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 }MP2)6  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 1)(p=<$  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 ha  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 P`6 T;|VDk  
5.1 定义波导材料 75 @QI]P{  
5.2 定义布局设置 76 y_J~n 9R  
5.3 创建波导 76 #<f}.P.Uc  
5.4 修改输入平面 77 -v?,{?$0  
5.5 指定波导的路径 78 6GX'&z  
5.6 运行模拟 79 MuB8gSu  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 RrKAgw  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 GjZ@fnF  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 mNN,}nHu  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 xn)FE4  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 q# gZ\V$I  
6.2 定义布局结构 89 S+>&O3m  
6.3 绘制并定位波导 91 Pd!;z=I  
6.4 生成布局脚本 95 G}ElQD  
6.5 插入和编辑输入面 97 u_
.V]Rjc  
6.6 运行模拟 98 k$:QpTg[  
6.7 修改布局脚本 100 !VpZo*+  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 g0I<Fan  
7 应用预定义扩散过程 104 >C"cv^%c  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 GDw4=0u-  
7.2 定义布局设置 106 B[ae<V0k  
7.3 设计波导 107 !jY/}M~F1  
7.4 设置模拟参数 108 "L@qjSs8  
7.5 运行模拟 110 }hyK/QUCoN  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 l|O^yNS  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 "BjQs<]%sF  
7.8 添加一个新的轮廓 111 ^|xj.  
7.9 创建上方的线性波导 112 l2GMVAca  
8 各向异性BPM 115 Tj*o[2mD  
8.1 定义材料 116 wOE_2k  
8.2 创建轮廓 117 /k<*!H]KSg  
8.3 定义布局设置 118 $>v^%E;Y4  
8.4 创建线性波导 120 //@_`.  
8.5 设置模拟参数 121 &<@{ d  
8.6 预览介电常数分量 122 jjBcoQU$o  
8.7 创建输入面 123 hor ok:{  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 &=fBqod  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 L
v,~Mf1|  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 a<tUpI$  
9.2 定义布局设置 130 j{VxB  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 a8M.EFa:  
9.4 编辑输入平面 132 *{W5QEa  
9.5 设置模拟参数 134 S$W *i@x?  
9.6 运行模拟 135 7}Z.g9<  
10 电光调制器 138 LW_Y  
10.1 定义电解质材料 139 ( f8g}2  
10.2 定义电极材料 140 $>'}6?C.  
10.3 定义轮廓 141 9;dP7o  
10.4 绘制波导 144 #@BM1BpQ  
10.5 绘制电极 147 vq$%Ug/B  
10.6 静电模拟 149 ,iCd6M{  
10.7 电光模拟 151 ^*C6]*C}te  
11 折射率(RI)扫描 155 "A__z|sQ
 
11.1 定义材料和通道 155 V)R-w`  
11.2 定义布局设置 157 RUf,)]Vvk  
11.3 绘制线性波导 160 ./kmI#gaV  
11.4 插入输入面 160 ;G!X?(%+  
11.5 创建脚本 161 gv `jeN  
11.6 运行模拟 163 }llzO  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 v0X5`VV  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 T1PWFw\GH  
12.1 定义材料 165 *-Lnsi^7v  
12.2 创建参考轮廓 166 /.'1i4Xa1P  
12.3 定义布局设置 166 gtJ^8khME  
12.4 用户自定义轮廓 167 OI %v>ns  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 sC ]&Qr_  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 j='
Ne5X1  
13.1 定义材料 173 \_@u"+,$W  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 @`}'P115@  
13.3 定义晶圆 174 qTqvEa^X`  
13.4 创建器件 175 tt|U,o  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 a&L8W4  
13.6 定义电极区域 178 oLruYSaD  
i2)SSQ  
13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 SZG8@ !_}7  
13.9 创建脚本 18414 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 TuIeaH%x  
14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 Yc:b:\0}F6  
14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 6e
|  
14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 ,-] JCcH  
14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 -#<,i'  
14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 z&<Rx[  
14.11 创建图以查看结果 204 m>:%[vm  
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有兴趣可以扫码加微联系 &o4L;A#&  
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