[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 Rw/G =zV@2  
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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。 [")
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(vI7qD_  
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。 qHKZ5w  
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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。 N$y4>
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本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 7Ru0
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本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 RU{}qPs?  
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《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 TM"-X\e~{  
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目 录 JBwTmOvQ  
1 入门指南 4 !3b%Q</M H  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 P\M+ZA ;  
1.2 OptiBPM简介 5 sW]n~
kTt'  
1.3 光波导介绍 8 bkM$ Qo  
1.4 快速入门 8 ~Fx[YPO,  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 uZYeru"w  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 ]Yj>~k:K  
2.2 定义布局设置 29 {c J6Lq&  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 %b*%'#iK  
2.4 插入input plane 35 E$1^}RGT)  
2.5 运行模拟 39 gRFC n6Q  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 Ym6ec|9;  
3 创建一个单弯曲器件 44 $bo^UYZ6  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 gO/(/e>P  
3.2 定义布局设置 45 x$Dv&4  
3.3 创建一个弧形波导 46 2tbqmWw/s  
3.4 插入入射面 49 H,I}R  
3.5 选择输出数据文件 53 cpy"1=K~M  
3.6 运行模拟 54 <VBw1|)$@  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 W+eN%w5  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 ~"wD4Ue  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 J~}UG]j n  
4.2 定义布局设置 61 ]S:@=9JB'  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 kzmt'/L8  
4.4 插入输入面 62 y{"E)YY  
4.5 运行模拟 63 a2 SQ:d  
4.6 预览最大值 65 .( J/*H  
4.7 绘制波导 69 K
F'M4P  
4.8 指定输出波导的路径 69 G!~BA*
 
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 BmM,vllO  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 L!p|RKz9X  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 "a g_   
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 6+FON$8  
5.1 定义波导材料 75 Z`*c
I   
5.2 定义布局设置 76 bPOx~ CMh  
5.3 创建波导 76
\fhT#/0N  
5.4 修改输入平面 77 IF:M_   
5.5 指定波导的路径 78 WAa?$"U2  
5.6 运行模拟 79 n~ql]Ln  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 [s/@z*,M1  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 q>[% C5  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 \PFx# :-c  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 ${+.1"/[  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 vhHMxOZ;  
6.2 定义布局结构 89 i#lo?\PO>  
6.3 绘制并定位波导 91 4yA`);r62  
6.4 生成布局脚本 95 A!D:Kc3  
6.5 插入和编辑输入面 97 e!yw"Cf*  
6.6 运行模拟 98 x.yL'J\)  
6.7 修改布局脚本 100 Kzb@JBIF  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 ["F,|e{y$  
7 应用预定义扩散过程 104 W'
jXIO  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104
E1C_d'  
7.2 定义布局设置 106 LC{hoq\  
7.3 设计波导 107 sV<4^n7  
7.4 设置模拟参数 108 Fjzk;o  
7.5 运行模拟 110 @r?`:&m0  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 /)1-
^ju  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 5avO48;Vc  
7.8 添加一个新的轮廓 111 bw\=F_>L  
7.9 创建上方的线性波导 112 ;N\?]{ L  
8 各向异性BPM 115 PR?clg=z  
8.1 定义材料 116 ='0!B]<G  
8.2 创建轮廓 117 _);Kb/  
8.3 定义布局设置 118 G!8pF  
8.4 创建线性波导 120 kKM%   
8.5 设置模拟参数 121 bY~v
0kg  
8.6 预览介电常数分量 122 yxN!*~BvL  
8.7 创建输入面 123 %?hLo8  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 lc-|Q#$3$  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 :Y>]6  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 tTH%YtG  
9.2 定义布局设置 130 QNXxpoS#  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 3(+#^aw  
9.4 编辑输入平面 132 \NU[DHrMP  
9.5 设置模拟参数 134 $0}bi:7  
9.6 运行模拟 135 r6JkoPMh  
10 电光调制器 138 ts<dUO  
10.1 定义电解质材料 139 9/Dt:R3QU  
10.2 定义电极材料 140 fZ}Y(TG/  
10.3 定义轮廓 141 5V~p@vCx  
10.4 绘制波导 144 Zk UuniO  
10.5 绘制电极 147 ok[=1gA#h  
10.6 静电模拟 149 9M]"%E!s  
10.7 电光模拟 151 suFOc  
11 折射率(RI)扫描 155 io7U[#  
11.1 定义材料和通道 155 `uVW<z{l  
11.2 定义布局设置 157 Xp6*Y1Y  
11.3 绘制线性波导 160 5iddB $  
11.4 插入输入面 160 -5 /v`  
11.5 创建脚本 161 ACO4u<M)  
11.6 运行模拟 163  IB{ZE/  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 v8bl-9DQ  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 $af}+:'  
12.1 定义材料 165 8 QF?W{NK  
12.2 创建参考轮廓 166 Treh{s  
12.3 定义布局设置 166 %8CT -mQ  
12.4 用户自定义轮廓 167 ^r*%BUU9]%  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 6^O?p2xpo  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 9jGuelwN  
13.1 定义材料 173 VhFRh,J(T  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 |8 2tw|<o  
13.3 定义晶圆 174 NcBe|qxQ  
13.4 创建器件 175 /Jf`x>eiH  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 |4.o$*0Y  
13.6 定义电极区域 178 q'F_j"  
ynZ[c8.  
13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 3 9{"T0  
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 $;uWj|  
14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 S~Iw?SK
3  
14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 S"TMsi  
14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197
LQ\ ELJj  
14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 *C@[5#CA2z  
14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 DJYXC,r  
14.11 创建图以查看结果 204 N~; khS]  
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