[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 FPUR0myCU  
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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。 d,rEEc Y  
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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。 -J7,Nw  
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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。 73z|'
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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。 PLD'Q,R  
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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。 5<?c_l9X^  
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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 ryp$|?ckJ  
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目 录 4Z~Dxo  
1 入门指南 4 b G5  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 S1= JdN  
1.2 OptiBPM简介 5 :+^$?[6]  
1.3 光波导介绍 8 zu*G4?]~h  
1.4 快速入门 8 ApJf4D<V  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 ZFuJ2 :  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 ;q&D,4r]  
2.2 定义布局设置 29 jzA8f+:q  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 hGo|2@sc  
2.4 插入input plane 35 8Pdnw/W  
2.5 运行模拟 39 DD$Pr&~=  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 cASHgm  
3 创建一个单弯曲器件 44 v_h*:c  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 9w<Bm"G  
3.2 定义布局设置 45 h5JwB<8  
3.3 创建一个弧形波导 46 EM w(%}8w  
3.4 插入入射面 49 A^@<+?  
3.5 选择输出数据文件 53 u\geD  
3.6 运行模拟 54 @d^h/w  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 !gew;Jz  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 Jb.u^
3R@  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 |< FCt-U  
4.2 定义布局设置 61 dsZ( D:)  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 PQ"%Z.F"  
4.4 插入输入面 62 Bg0cC  
4.5 运行模拟 63 G(\1{"!  
4.6 预览最大值 65 v]U;5Uo  
4.7 绘制波导 69 `srZ#F5  
4.8 指定输出波导的路径 69 |B$\3,  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 \` ^Tbn:  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 _:p_#3s$  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 9:w,@Phe  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 LhRe?U\  
5.1 定义波导材料 75 I8]NY !'cW  
5.2 定义布局设置 76 .%Q Ea_\  
5.3 创建波导 76 %ys}Q!gR  
5.4 修改输入平面 77 ",V5*1w  
5.5 指定波导的路径 78 HYmUxheN2  
5.6 运行模拟 79 }z-  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 K.1yncS^  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 c!^}!32j)  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 =T4w:  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 NB+O;  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 k+M-D~@5H  
6.2 定义布局结构 89 ,6Q-k4_  
6.3 绘制并定位波导 91 yP4.Z9  
6.4 生成布局脚本 95 K61os&K  
6.5 插入和编辑输入面 97 %{abRBny  
6.6 运行模拟 98 4F6o  
6.7 修改布局脚本 100 M F: Eu  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 !z 5d+ M  
7 应用预定义扩散过程 104 Wj=ex3K3u.  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 NP*0WT_gB  
7.2 定义布局设置 106 (#M$t!'%  
7.3 设计波导 107 P$Ru NF  
7.4 设置模拟参数 108 |UO;StF  
7.5 运行模拟 110 yvisoZX  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 n`Iy7X  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 h18y?e7MU  
7.8 添加一个新的轮廓 111 Kp8T;&<Iay  
7.9 创建上方的线性波导 112 P[8N58#  
8 各向异性BPM 115 zR
FM/IYC  
8.1 定义材料 116 nW'x#0-  
8.2 创建轮廓 117
K({,]<l5  
8.3 定义布局设置 118 ZhaOH5{9  
8.4 创建线性波导 120 )1 j2  
8.5 设置模拟参数 121
c (8J  
8.6 预览介电常数分量 122 j)qh>y)  
8.7 创建输入面 123 M[_I16s  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 n5>N9lc  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 xR`2+t&t  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 0|;=mYa4M  
9.2 定义布局设置 130 #K w\r50  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 ??V["o T  
9.4 编辑输入平面 132 :zRboqe(cc  
9.5 设置模拟参数 134 Q*(o;\s  
9.6 运行模拟 135 'Sh5W%NM  
10 电光调制器 138 .9Fm>e+!C  
10.1 定义电解质材料 139 LWV`xCr8R  
10.2 定义电极材料 140 .y+U7"?s*  
10.3 定义轮廓 141 5wX>PJS  
10.4 绘制波导 144 -1JHhRr]  
10.5 绘制电极 147 |Wk G='02  
10.6 静电模拟 149 hGV/P94  
10.7 电光模拟 151 3/FB>w gt  
11 折射率(RI)扫描 155 ;D:T ^4  
11.1 定义材料和通道 155 _s8_i6 Y  
11.2 定义布局设置 157
?~IZ{!  
11.3 绘制线性波导 160 M7 !" t  
11.4 插入输入面 160 Lai"D[N  
11.5 创建脚本 161 *Fws]y2t~  
11.6 运行模拟 163 ^&HYnwk  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 0aWb s$FyU  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 j83 V$ Le  
12.1 定义材料 165 1[^d8!U  
12.2 创建参考轮廓 166 GNOC5 E$I  
12.3 定义布局设置 166 `l"~"x^Rr  
12.4 用户自定义轮廓 167 *cIXae^Y7  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 Dy!fwYPA/{  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 e AjtWqg  
13.1 定义材料 173 q?&&:.H"?5  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 BYU.ptiJJ  
13.3 定义晶圆 174 /$(D>KU  
13.4 创建器件 175 zn|}YovY+  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 n4johV.#  
13.6 定义电极区域 178 qa6~N3*