[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 MzK&Jh  
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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。 (:T~*7/"  
UQW;!8J#R(  
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。 AS;{O>}54  
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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。 8-8= \  
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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。 \mc~w4B[)3  
Uk*s`Y  
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。 >Ckb9A  
5&94VQ$d  
《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 E?08=$^5%  
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目 录 t]vX9vv+D  
1 入门指南 4 P$4?-AZ  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 /Zv
}u  
1.2 OptiBPM简介 5 (\R"v^  
1.3 光波导介绍 8 xOu cZ+  
1.4 快速入门 8 z5Nw+#m| i  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 ^uZ%d  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 XTeU2I  
2.2 定义布局设置 29 :EA,0 ,  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 H uE*jQ  
2.4 插入input plane 35 vkR"A\:  
2.5 运行模拟 39 QL\'pW5  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 3{$cb"5  
3 创建一个单弯曲器件 44 T_gW't>   
3.1 定义一个单弯曲器件 44 HDy[/7"  
3.2 定义布局设置 45 {ZfTUt)-P  
3.3 创建一个弧形波导 46 /-4%ug tD$  
3.4 插入入射面 49 /D~ ,X48+  
3.5 选择输出数据文件 53 Vx#xq#wK  
3.6 运行模拟 54 zSq+#O1#  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 aMj3ov8p  
4 创建一个MMI星形耦合器 60 7`WK1_rR\  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 C(gH}N4  
4.2 定义布局设置 61 x3M`l|  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 :W'1Q2  
4.4 插入输入面 62 ]
.1R~7b  
4.5 运行模拟 63 @7BH`b$)!  
4.6 预览最大值 65 * |,V$  
4.7 绘制波导 69 EIf~>
AI  
4.8 指定输出波导的路径 69 }S42.f.p  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 b9\=NdyCY  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 rP>5OLP  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 e j`lY  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 fCF93,?$  
5.1 定义波导材料 75 Mv;7kC7]  
5.2 定义布局设置 76 :z^c<KFX  
5.3 创建波导 76 Zo&U3b{Dy  
5.4 修改输入平面 77 ,Ma$:6`f  
5.5 指定波导的路径 78 LL:B H,[  
5.6 运行模拟 79 US Q{o  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 _/PjeEm $p  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 pG|DT ?  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 sM-k,0z  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 ousoG$Pc  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 G2em>W_n  
6.2 定义布局结构 89 WMYvE\"  
6.3 绘制并定位波导 91 -lLq)  
6.4 生成布局脚本 95 :MJTmpq,  
6.5 插入和编辑输入面 97 |~
uCLf>  
6.6 运行模拟 98  okfhd{9  
6.7 修改布局脚本 100 )C <sj  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 0]5QX/I  
7 应用预定义扩散过程 104 g.z/%LpK  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 )2:d8J\  
7.2 定义布局设置 106 ! 5]/2  
7.3 设计波导 107 hGzj}t W8d  
7.4 设置模拟参数 108 R{Cj]:Ky  
7.5 运行模拟 110 ?n[+0a:8E  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 k}JjSt1_A;  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 Uv.{=H:  
7.8 添加一个新的轮廓 111 X$J  
7.9 创建上方的线性波导 112 I)n%aTfo8  
8 各向异性BPM 115
X(N!y"z  
8.1 定义材料 116 .hn"NXy  
8.2 创建轮廓 117 ^|OxlfS  
8.3 定义布局设置 118 ql^n=+U  
8.4 创建线性波导 120 8BBuYY{  
8.5 设置模拟参数 121 1[mX_ }K  
8.6 预览介电常数分量 122 SmC91XO  
8.7 创建输入面 123 yA=#Ji  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 bm`x  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 )g+~"&Gcx  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 Pv/$;R%  
9.2 定义布局设置 130 rVkRU5
 
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 $,F1E VJ  
9.4 编辑输入平面 132 kwWDGA?zFB  
9.5 设置模拟参数 134 mM!Gomp  
9.6 运行模拟 135 r m\]  
10 电光调制器 138
tVFl`Xr   
10.1 定义电解质材料 139 }cEcoi<v!  
10.2 定义电极材料 140 sYYNT*  
10.3 定义轮廓 141 <Y9e n!3\  
10.4 绘制波导 144 42~tdD  
10.5 绘制电极 147 o4\\q66K  
10.6 静电模拟 149 1F{c5
 
10.7 电光模拟 151 V*}ft@GPD  
11 折射率(RI)扫描 155 ^e1@o\]  
11.1 定义材料和通道 155 Rcc9Tx(zvQ  
11.2 定义布局设置 157 -LhO </l  
11.3 绘制线性波导 160 b<n*wH  
11.4 插入输入面 160 Jx!#y A;  
11.5 创建脚本 161 W2&o'(P\  
11.6 运行模拟 163 Vo"Wr>F  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 kZ>_m&g  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 #~BsI/m  
12.1 定义材料 165 9$$dSN\&  
12.2 创建参考轮廓 166 h'jc4mu0  
12.3 定义布局设置 166 n 9PYZxy  
12.4 用户自定义轮廓 167
@>cz$##`  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 41Hv)}Yd  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 u5;;s@{Ye4  
13.1 定义材料 173 ;G.5.q[A  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 |Bz1u|uc  
13.3 定义晶圆 174 ,)@njC?J  
13.4 创建器件 175 -n FKP&P  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 kOdXbw9v  
13.6 定义电极区域 178 %<8`(Uu5  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 iO+,U}&  
13.8 运行模拟 182 \2)D  
13.9 创建脚本 184 y)vK=,"  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 %;_94!(hC  
14.1 理论背景 186 \Kr8k`f  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 `Y O(C<r-  
14.3 生成脚本数据 190 0xVw{k}1U  
14.4 导出散射数据 193 ,4:=n$e 0  
14.5 创建臂 194 ,.9k)\/V  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 y^Uh<L0M  
14.7 加载两个臂的文件 200 d^MRu#]  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 ,_iq$I;  
14.9 连接元件 202 <yl%q*gls  
14.10 运行模拟 203
Rjp7H  
14.11 创建图以查看结果 204 xP4}LL9)  
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