[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 !2]eVO  
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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。 5!GL"  
V)HX+D>  
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。 >\J({/ #O  
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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。 Yfro^}f  
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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。 o u%Xnk~  
tXZE@JyuC  
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。 ^o;f~6#17  
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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 e15_$M;RW  
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目 录 0Fd<@wQ0  
1 入门指南 4 a?635*9K  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 ?\_\pa/+  
1.2 OptiBPM简介 5 d#Hl3]wT  
1.3 光波导介绍 8 ~3,>TV  
1.4 快速入门 8 s"tyCDc.c  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 ?zFeP6C  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 &nJH23h^  
2.2 定义布局设置 29 Etv!:\
\[  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 uL.)+E  
2.4 插入input plane 35 l+%2kR  
2.5 运行模拟 39 LYYz =gvZl  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 -> $]`h"  
3 创建一个单弯曲器件 44 {xW HKsI>,  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 ~Bw)rf,  
3.2 定义布局设置 45 0[\
^Y<ec  
3.3 创建一个弧形波导 46 D's Tv}P  
3.4 插入入射面 49 6bv~E.  
3.5 选择输出数据文件 53 huPAWlxT  
3.6 运行模拟 54 A>C&`A=-  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 2hD(zUSy  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 2N)siH  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 p,(gv])ie  
4.2 定义布局设置 61 :>y?B!=  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 SVJL|S3k  
4.4 插入输入面 62 {Kbb4%P+h  
4.5 运行模拟 63 ^(w%m#  
4.6 预览最大值 65 3I}(as{Rp  
4.7 绘制波导 69 [2WJ];FJ  
4.8 指定输出波导的路径 69 CrvL[6i  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 !+<OED=qe  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 eUY/H1
  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 n5Coxvy1  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 <%_7%  
5.1 定义波导材料 75 5mtsN#  
5.2 定义布局设置 76 nM=5L:d  
5.3 创建波导 76 As5*)o"&  
5.4 修改输入平面 77 %a'Nf/9=:  
5.5 指定波导的路径 78 "7G>  
5.6 运行模拟 79 [osIQ!u;:  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 V:YN!  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 jyLE  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 /-{C,+cB  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 F
Zk=-.Hk  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 -@I+IKz  
6.2 定义布局结构 89 -2D/RE7|  
6.3 绘制并定位波导 91 IasWm/  
6.4 生成布局脚本 95 %z9lCTmy  
6.5 插入和编辑输入面 97 <~d3L4h*<  
6.6 运行模拟 98 yA+NRWWj  
6.7 修改布局脚本 100 >TKl`O  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 [|5gw3y  
7 应用预定义扩散过程 104 cs-wqxTX[$  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 UPE9e   
7.2 定义布局设置 106 s%6{X48vY^  
7.3 设计波导 107 kWSei3  
7.4 设置模拟参数 108 spX*e1  
7.5 运行模拟 110 6_&uYA<8pE  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 p%ve1>c  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 Ifx EM  
7.8 添加一个新的轮廓 111 aS
GZF w  
7.9 创建上方的线性波导 112 :l;SG=scx  
8 各向异性BPM 115 #;+ABV  
8.1 定义材料 116 ;Xr|['\'  
8.2 创建轮廓 117 i".nnAI:  
8.3 定义布局设置 118 5#WyI#YNG  
8.4 创建线性波导 120 ~;QzV?%  
8.5 设置模拟参数 121 /b;GC-"v  
8.6 预览介电常数分量 122 j%q,]HCANh  
8.7 创建输入面 123 Gg,&~ jHib  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 J#/L}h;qH  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 .Fl5b}C(  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 Z=I+_p_G  
9.2 定义布局设置 130 =O.%)|  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 K(: _52rt  
9.4 编辑输入平面 132 xY=%+o.?*  
9.5 设置模拟参数 134 iVUkM3  
9.6 运行模拟 135 # o;\5MOE%  
10 电光调制器 138 x%`.L6rj  
10.1 定义电解质材料 139 4nz$Ja)  
10.2 定义电极材料 140 Vlf=gP  
10.3 定义轮廓 141 4b
@Awtk  
10.4 绘制波导 144 ,,Ia4c  
10.5 绘制电极 147 JYe
sk  
10.6 静电模拟 149 `pJWZ:3  
10.7 电光模拟 151 `h(*D   
11 折射率(RI)扫描 155 [ U`})  
11.1 定义材料和通道 155 Y+ Qm.  
11.2 定义布局设置 157 d%(4s~y  
11.3 绘制线性波导 160 P.t0o~hoK;  
11.4 插入输入面 160 vNn$dc  
11.5 创建脚本 161 0]u=GD%  
11.6 运行模拟 163 U#mrbW  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 g.:b\JE`  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 ssUm1F\  
12.1 定义材料 165 JA]qAr  
12.2 创建参考轮廓 166 k3-7Vyg  
12.3 定义布局设置 166 uJ:SN;  
12.4 用户自定义轮廓 167 P-LdzVt(^  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 gwQk M4  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 qy^sdqHl@  
13.1 定义材料 173 _yu_Ev}R  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 abczW[\  
13.3 定义晶圆 174 WWtksi,  
13.4 创建器件 175 ;XDGlv%  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 Eo@b)h  
13.6 定义电极区域 178 0Vwl\,7z9  
vUD>+
*D  
13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 [CAV"u)0  
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 AfaoFn+  
14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 *D:"I!Ho  
14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 Pf?zszvs  
14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 >VE!3'/'  
14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 `U6bI`l  
14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 ?c0@A*:o  
14.11 创建图以查看结果 204 QP={b
+8  
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有兴趣可以扫码加微联系 47 |&(,{  
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