[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 a5'#j35  
]ekk }0  
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。 f6<g3Q7Mu  
dpZ;l 9  
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。 Q'apG)0I  
^S)TO
}e  
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。 }71LLzG`/  
`rY2up#%  
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。 {C*\O)Gep  
(n( fI f  
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。 92W&x'  
aiCFH_H4;L  
《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 C2e.2)y  
e=P  
)8gGv  
目 录 lEL78l.  
1 入门指南 4 [K~]&  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 d?idTcgs  
1.2 OptiBPM简介 5 ^u)z{.z'H/  
1.3 光波导介绍 8 >v;8~pgO  
1.4 快速入门 8 f}%D"gz  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 [ANuBNF  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 Weoj|0|t  
2.2 定义布局设置 29 1tzV
8(7  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 ;_kzcK!l
 
2.4 插入input plane 35 Die-@z|Y  
2.5 运行模拟 39 wl=61Mb  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 w [>;a.$  
3 创建一个单弯曲器件 44 qgt[~i*  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 JD>d\z2QC  
3.2 定义布局设置 45 DbX{#4lx  
3.3 创建一个弧形波导 46 Lr;(xw\[
'  
3.4 插入入射面 49 UK#&lim  
3.5 选择输出数据文件 53 Ths_CKwgWY  
3.6 运行模拟 54 Y+%sBqo@  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 n7aU<`U  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 j'%4{n  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 C=Fzu&N}  
4.2 定义布局设置 61 #1'\.v  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 =%)+%[wv  
4.4 插入输入面 62 Uh}seB#mJj  
4.5 运行模拟 63 $V>98M>j  
4.6 预览最大值 65 59uwB('|lH  
4.7 绘制波导 69 SD\= m/W  
4.8 指定输出波导的路径 69 F7m?xy  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 }]1BO  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 dth&?/MERL  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 txql 2  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 Fh7'[>onw  
5.1 定义波导材料 75 t,)N('m}=  
5.2 定义布局设置 76 wbyE
;W  
5.3 创建波导 76 Q~D`cc|]  
5.4 修改输入平面 77 jo+w>  
5.5 指定波导的路径 78 w JwX[\
 
5.6 运行模拟 79 l*b)st_p%  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 3CjL\pIC  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 W|k0R4K]]  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 BDY}*cX  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 Rx36?/  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 `?\tUO2_T  
6.2 定义布局结构 89 .V9e=yW!*  
6.3 绘制并定位波导 91 }H4=HDO  
6.4 生成布局脚本 95 m%+IPZ2m  
6.5 插入和编辑输入面 97 uNbH\qd=  
6.6 运行模拟 98 x Ha=3n  
6.7 修改布局脚本 100 U7mozHS,:9  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 `7aDEzmJ  
7 应用预定义扩散过程 104 g_*T?;!.U  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 ^ OJyN,A  
7.2 定义布局设置 106 lor8@Qz  
7.3 设计波导 107 jkAAqRR  
7.4 设置模拟参数 108 RIM`omM  
7.5 运行模拟 110 ?i\B^uB  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 0rk]/--FGJ  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111  c9''  
7.8 添加一个新的轮廓 111 +YOKA*  
7.9 创建上方的线性波导 112 kpwt]]e*  
8 各向异性BPM 115 4W4kwU6D  
8.1 定义材料 116 fHrt+_Zn|  
8.2 创建轮廓 117 D;GD<zC]  
8.3 定义布局设置 118 WE}kTq
  
8.4 创建线性波导 120 |6:=}dE#[  
8.5 设置模拟参数 121 MJ<Jb,D1  
8.6 预览介电常数分量 122 $!vxVs9n  
8.7 创建输入面 123 Sydh2d  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 (%CZ*L[9Z  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 E9j+o y  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 V{-AP=C7  
9.2 定义布局设置 130 `"yxdlXA  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 %x;x_  
9.4 编辑输入平面 132 ymY1o$qWB}  
9.5 设置模拟参数 134 v4Zb? Yb  
9.6 运行模拟 135 "}WJd$
 
10 电光调制器 138 -${DW^txMZ  
10.1 定义电解质材料 139 9DQ)cy  
10.2 定义电极材料 140 -!RtH |P  
10.3 定义轮廓 141 J;t 7&Zpe  
10.4 绘制波导 144 05Fz@31~  
10.5 绘制电极 147 VO3pm
6r5  
10.6 静电模拟 149 d|9b~_::V  
10.7 电光模拟 151 JE5  
11 折射率(RI)扫描 155 $
lIWd  
11.1 定义材料和通道 155 H?1xjY9sl  
11.2 定义布局设置 157 v7  
11.3 绘制线性波导 160 I-D^>\k+  
11.4 插入输入面 160 zo{/'BnU  
11.5 创建脚本 161 $aCd/&  
11.6 运行模拟 163 3gWvmep1  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 =d 2r6%v  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 @K223?c8l  
12.1 定义材料 165 lLq<xf  
12.2 创建参考轮廓 166 ->z54 T  
12.3 定义布局设置 166 ))D:8l@  
12.4 用户自定义轮廓 167 i=a-<A5x  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 =rA~7+}  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 Zv]x'3J#Y  
13.1 定义材料 173 DF]9@{  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 ?,P3)&3g  
13.3 定义晶圆 174 j!~l,::$"X  
13.4 创建器件 175 <>eOC9;VY  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ~\p]~qQ\K  
13.6 定义电极区域 178 $yDWu"R8