[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 K|n%8hRy  
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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。 9Yu63s ia  
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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。 #kGgzO  
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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。 hY*ylzr83  
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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]
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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。 Rgstk/1  
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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 mGZJ$|  
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目 录 .qd/ft2  
1 入门指南 4 Q:L^DZkGV  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 U-~6<\Mf  
1.2 OptiBPM简介 5 ""~b1kEt  
1.3 光波导介绍 8 JD\yl[ac%  
1.4 快速入门 8 p :v'"A}  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 g3V bP  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 EO.Se9ux  
2.2 定义布局设置 29 g4eEkG`XTS  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 3t4
i2]  
2.4 插入input plane 35 Xmmb^2I  
2.5 运行模拟 39 H[WsHq;T+9  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 :.VI*X:aQh  
3 创建一个单弯曲器件 44 95XQ?%  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 FRBW(vKE  
3.2 定义布局设置 45 Ee~<PDzB  
3.3 创建一个弧形波导 46 @PQ% xcOC7  
3.4 插入入射面 49 [TW?sW^0  
3.5 选择输出数据文件 53 y 4 wV]1  
3.6 运行模拟 54 hSN{jl{L`  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 g)3HVAT  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 9V'ok.B.x  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 p&s~O,Bw$  
4.2 定义布局设置 61 =00c1v  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 _YK66cS3E/  
4.4 插入输入面 62 WX-J4ieL  
4.5 运行模拟 63 ]NEr]sc-"F  
4.6 预览最大值 65 7I$~E  
4.7 绘制波导 69 7:M`k#oDP  
4.8 指定输出波导的路径 69 o^efeI  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 ia9=&Hy])  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 _\2Ae\&c  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 |#b]e|aP  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ,J$XVvwxF  
5.1 定义波导材料 75 |&oTxx$S  
5.2 定义布局设置 76 P Nf_{4  
5.3 创建波导 76 a23XrX  
5.4 修改输入平面 77 v 1.8]||^  
5.5 指定波导的路径 78 k4E2OyCFoJ  
5.6 运行模拟 79 3>'TYXs-  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 i8h^~d2"  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 '=WPi_Z5:C  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 o*t4zF&n  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 c98^~vR]]  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 c%+_~iBUN  
6.2 定义布局结构 89 3a\De(;  
6.3 绘制并定位波导 91 \[J\I  
6.4 生成布局脚本 95 Dq~\U&U\$  
6.5 插入和编辑输入面 97 sd5)We  
6.6 运行模拟 98 W]W[oTJ5  
6.7 修改布局脚本 100 <-h[
I&."  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 D#k ~lEPub  
7 应用预定义扩散过程 104 <r1/& RW,  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 h}U>K4BJ  
7.2 定义布局设置 106 \zT{zO&!  
7.3 设计波导 107 ~(;HkT  
7.4 设置模拟参数 108 *'n L[]  
7.5 运行模拟 110 m S4N%Q  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 47=YP0r?>T  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 4c]=kbGW  
7.8 添加一个新的轮廓 111 iBt<EM]U/  
7.9 创建上方的线性波导 112 pSl4^$2XR  
8 各向异性BPM 115 tuslkOE#  
8.1 定义材料 116 .Cu0G1  
8.2 创建轮廓 117 i)!+`w*Y  
8.3 定义布局设置 118 [9;[g~;E%m  
8.4 创建线性波导 120 )tv~N7  
8.5 设置模拟参数 121 [$D%]]/,  
8.6 预览介电常数分量 122 ]^0mh["  
8.7 创建输入面 123 w+Y_TJ%  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 6n:oEXM>  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127  WjsmLb:5  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 *AG01# ZF  
9.2 定义布局设置 130 UZ;FrQ(l{  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 )agrx76]3w  
9.4 编辑输入平面 132 :I2spBx  
9.5 设置模拟参数 134 rM`z2*7%d  
9.6 运行模拟 135 2@Zw#2|
]  
10 电光调制器 138 1l s8h  
10.1 定义电解质材料 139 }1mkX\wWP  
10.2 定义电极材料 140 wD92Ava   
10.3 定义轮廓 141 (,R\6  
10.4 绘制波导 144 ?BRZ){)  
10.5 绘制电极 147 !q1XyQX  
10.6 静电模拟 149 jGUegeq  
10.7 电光模拟 151 `Ip``I#A  
11 折射率(RI)扫描 155 Fu>;hx]s  
11.1 定义材料和通道 155 Rxq4Diq5k  
11.2 定义布局设置 157 re fAgS!=q  
11.3 绘制线性波导 160 XG!^[ZDs  
11.4 插入输入面 160 +fN2%aC  
11.5 创建脚本 161 l
E8(BWzw  
11.6 运行模拟 163 _LFABG=  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 p{x6BVw?>  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 (\%J0kR3[  
12.1 定义材料 165 D^S"6v"z  
12.2 创建参考轮廓 166 e8&7W3 m  
12.3 定义布局设置 166 zbJ}@V  
12.4 用户自定义轮廓 167 l% p4.CX  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 qu0
q LM  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 fS3%  
13.1 定义材料 173 Xdh@ ^`  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 mGoNT  
13.3 定义晶圆 174 `o0ISJeKp  
13.4 创建器件 175 rX22%~1  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 XEUS)X)  
13.6 定义电极区域 178 \j4!dOGZ