[产品]《OptiBPM入门教程》 [复制链接]

前  言 C)8>_PY[M  
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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。 +8~C&K:  
eSlZAdK  
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。 C=uYX"  
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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。 afNqK~  
*D6X&Hg&5  
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。 (M,IgSn9  
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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。 h(1o!$EU2  
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《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 Kfl#78$d  
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目 录 #FQkwX'g  
1 入门指南 4 \WN,.  
1.1 OptiBPM安装及说明 4 r}]%(D](v  
1.2 OptiBPM简介 5 N+M^e`H  
1.3 光波导介绍 8 H@%Y"iIUP  
1.4 快速入门 8 8BgHoQ*  
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 ;%_s4  
2.1 定义MMI耦合器材料 28 &)y$XsSMW  
2.2 定义布局设置 29 D8S3YdJ  
2.3 创建一个MMI耦合器 31 @;K-@*k3  
2.4 插入input plane 35 KqNbIw*sR  
2.5 运行模拟 39 ;"N4Yfl
z  
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 4>I >y@^  
3 创建一个单弯曲器件 44 Nt5`F@;B  
3.1 定义一个单弯曲器件 44 OqcM3#  
3.2 定义布局设置 45 ejjL>'G/|%  
3.3 创建一个弧形波导 46 -fILXu  
3.4 插入入射面 49 pi|P&?yw  
3.5 选择输出数据文件 53 g{d(4=FM  
3.6 运行模拟 54 xq<3*Bcw  
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 M1 5_  
4 创建一个MMI星形耦合器 60   iE8  
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 k6b0&il  
4.2 定义布局设置 61 1q7Y,whp  
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 o&Vti"fpC  
4.4 插入输入面 62 8uZM%7kI6+  
4.5 运行模拟 63 W3.(s~)o  
4.6 预览最大值 65 X
VwJr""+  
4.7 绘制波导 69 {#o0vWS>  
4.8 指定输出波导的路径 69 >&g^ `  
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 V~%C me  
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 XHER[8
l  
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 l}jC$B`5  
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 o,D7$WzL  
5.1 定义波导材料 75 rUL_=>3  
5.2 定义布局设置 76 Jdc{H/10  
5.3 创建波导 76 9>I&Z8J$M  
5.4 修改输入平面 77 Pn|;VCh  
5.5 指定波导的路径 78 b:6NVHb%  
5.6 运行模拟 79 V }?MP-.c  
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 ??u*qO:p  
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 Xvr7qowL  
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 }8e_  
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 R|u2ga~  
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 \Hs*46@TC  
6.2 定义布局结构 89 \a7
caT{  
6.3 绘制并定位波导 91 TEN~3 Ef#  
6.4 生成布局脚本 95 Dm+[cA"I  
6.5 插入和编辑输入面 97 !CGpE=V  
6.6 运行模拟 98 :Q-QY)hH  
6.7 修改布局脚本 100 ;rqW?':(i  
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 FMNT0  
7 应用预定义扩散过程 104
k+5l  
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 y:Ne}S*ncE  
7.2 定义布局设置 106 =euMOs  
7.3 设计波导 107 f'WRszrF  
7.4 设置模拟参数 108 p-o8Ctc?V  
7.5 运行模拟 110 
KKcajN  
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 \0,8?S  
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 Hq;*T3E  
7.8 添加一个新的轮廓 111 kIwq%c;  
7.9 创建上方的线性波导 112 vXLGdv::  
8 各向异性BPM 115 9pMXjsE
  
8.1 定义材料 116 `37%|e3bQ  
8.2 创建轮廓 117 T jrz_o)  
8.3 定义布局设置 118 "969F(S$  
8.4 创建线性波导 120 N eC]MW  
8.5 设置模拟参数 121 >*]dB|2  
8.6 预览介电常数分量 122 >z|bQW#2  
8.7 创建输入面 123 Is[n7Q  
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 nIEIb.-  
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 K3.z>.F'h  
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 "~:P-]`G  
9.2 定义布局设置 130 l0K_29^  
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 U)6Ew4uRxV  
9.4 编辑输入平面 132 %$6?em_  
9.5 设置模拟参数 134 ,~G:>q$ad  
9.6 运行模拟 135 K +l-A>Ic  
10 电光调制器 138 "UUoT  
10.1 定义电解质材料 139 CsX@u#  
10.2 定义电极材料 140 OD6dMql  
10.3 定义轮廓 141 P/,ezVb=  
10.4 绘制波导 144 +#Ga}eCM  
10.5 绘制电极 147 Txa 2`2t
7  
10.6 静电模拟 149 |<2<`3  
10.7 电光模拟 151 Xk?Y  
11 折射率(RI)扫描 155
5h[<!f=  
11.1 定义材料和通道 155 )u=46EU_  
11.2 定义布局设置 157 U]PsL3:  
11.3 绘制线性波导 160 ?W\KIp\Kn  
11.4 插入输入面 160 ;-quK%VO!  
11.5 创建脚本 161 #:E^($v  
11.6 运行模拟 163 'byao03  
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ,Yu2K`  
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 T?KM}<$(O  
12.1 定义材料 165 %4x,^ K]  
12.2 创建参考轮廓 166 7?]wAH89  
12.3 定义布局设置 166 "\O{!Hj8  
12.4 用户自定义轮廓 167 tpQ
8 m(  
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 ^0(`:*  
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 ?OBB)hj  
13.1 定义材料 173 L.x`Jpq(3  
13.2 创建钛扩散轮廓 173 +HF*X~},i  
13.3 定义晶圆 174 ]T>|Y0|  
13.4 创建器件 175 V;(Rg=5  
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 I3AxKA  
13.6 定义电极区域 178 7,3 g{
8  
[table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td] hY/i)T{  
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 RPZ -  
13.8 运行模拟 182 98Im/v  
13.9 创建脚本 184 "u3 N9  
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 v M $Tn  
14.1 理论背景 186 &`}ACTY'P  
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 =/kT|  
14.3 生成脚本数据 190 NC%)
SG \  
14.4 导出散射数据 193 k8w:8*y'.  
14.5 创建臂 194 q)!G5j3  
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 )AXa.y  
14.7 加载两个臂的文件 200 ,A9{x\1!  
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 e^h4cC\^  
14.9 连接元件 202 kj@m5`G  
14.10 运行模拟 203 +K61-Div  
14.11 创建图以查看结果 204 %iD'2e:  
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