《OptiBPM入门教程》

前言 sC_doh_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。 cvC 7#i[G
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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。 v)~!HCG
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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。 71Y3.1+
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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。 -HRa6
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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。 X$=/H 6R5Z
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《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 .SDE6nvbW
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目录 Y8/&1s_
1 入门指南 4 }^`5$HEi
1.1 OptiBPM安装及说明 4 - H`,`#{
1.2 OptiBPM简介 5 Ki(0s
1.3 光波导介绍 8 =<Ss&p>
1.4 快速入门 8 10tt':
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 k)agbx
2.1 定义MMI耦合器材料 28 GmZ2a-M
2.2 定义布局设置 29 < Q6
2.3 创建一个MMI耦合器 31 5>-~!Mg1
2.4 插入input plane 35 J"fv5{
2.5 运行模拟 39 %Lom#:L'
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 Vg7BK%
3 创建一个单弯曲器件 44 ,D'bIk
3.1 定义一个单弯曲器件 44 HG3iK
3.2 定义布局设置 45 #(-?i\i
3.3 创建一个弧形波导 46 JTTI`b2l_
3.4 插入入射面 49 G#3$sz
3.5 选择输出数据文件 53 /a\]Dwj5
3.6 运行模拟 54 gH0Rd WX
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 Q@rlqWgU ~
4 创建一个MMI星形耦合器 60 ckbD/+
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 rfOrh^
4.2 定义布局设置 61 /U="~{*-R
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 v%S$5
4.4 插入输入面 62 NZ-57Ji
4.5 运行模拟 63 y27MG
4.6 预览最大值 65 IeB^BD+j
4.7 绘制波导 69 C^!~WFy
4.8 指定输出波导的路径 69 }BiA@n,
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 !X1 KOG
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 b7HT<$Wg
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 MpJ]1
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 }sM_^&e4X
5.1 定义波导材料 75 \o5/, C
5.2 定义布局设置 76 wdRk+
5.3 创建波导 76 `)M&^Z=D
5.4 修改输入平面 77 ~'LoIv20j)
5.5 指定波导的路径 78 2lxA/.f
5.6 运行模拟 79 ]C>h_,EZc
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 .19_EQ>+
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 WB"90!
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 DK<}q1xi
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 sd |c/ayh~
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 >n5Kz]]%
6.2 定义布局结构 89 VQbKrnX
6.3 绘制并定位波导 91 FwDEYG
6.4 生成布局脚本 95 *-s':('R
6.5 插入和编辑输入面 97 o6 8;-b'n
6.6 运行模拟 98 cB2~W%H
6.7 修改布局脚本 100 >"D0vj
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 FeJKXYbk<
7 应用预定义扩散过程 104 6W)#FO`
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 kj`h{Wc[)
7.2 定义布局设置 106 FZfhiIf
7.3 设计波导 107 .WlZT-
7.4 设置模拟参数 108 {QIdeB[
7.5 运行模拟 110 &usum~@
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 Ar`U/ %Cu
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 _p%@x:\
7.8 添加一个新的轮廓 111 r?WOum
7.9 创建上方的线性波导 112 1pTQMf a
8 各向异性BPM 115 ];Y tw6A
8.1 定义材料 116 u7 {R; QKw
8.2 创建轮廓 117 n;r W
8.3 定义布局设置 118 *m&(h@l
8.4 创建线性波导 120 IKnXtydeI}
8.5 设置模拟参数 121 S,#UA%V"
8.6 预览介电常数分量 122 ,sn 9&E
8.7 创建输入面 123 {?]&P
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 _%<qZT
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 /?:q9Wy
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 y&2O)z!B
9.2 定义布局设置 130 O2Tna<cR&
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 oTf^-29d
9.4 编辑输入平面 132 8o,"G}Hjk
9.5 设置模拟参数 134 <2fvEW/#v
9.6 运行模拟 135 7@ mP;K0
10 电光调制器 138 OyyE0
10.1 定义电解质材料 139 Y NGS"3F
10.2 定义电极材料 140 86~q pN
10.3 定义轮廓 141 't3nh
10.4 绘制波导 144 p;LF-R
10.5 绘制电极 147 ''B}^yKEW
10.6 静电模拟 149 9w$+Qc
10.7 电光模拟 151 UvVq#<-
11 折射率(RI)扫描 155 ljjnqQ%
11.1 定义材料和通道 155 5}`e"X
11.2 定义布局设置 157 "ax"k0
11.3 绘制线性波导 160 # |,c3$
11.4 插入输入面 160 \yY2 mr
11.5 创建脚本 161 \>
11.6 运行模拟 163 PYW>
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 1lf]}V
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 x: 2 o$+v3
12.1 定义材料 165 %s[ n2w
12.2 创建参考轮廓 166 m/NXifi8l
12.3 定义布局设置 166 TRQH{O\O
12.4 用户自定义轮廓 167 x%,!px3s
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 /w:~!3Aj0+
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 i UW.$1l
13.1 定义材料 173 JAI;7
13.2 创建钛扩散轮廓 173 2R`}}4<Z
13.3 定义晶圆 174 HH'5kE0;d
13.4 创建器件 175 j'|`:^ Sy
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 O:W4W=K
13.6 定义电极区域 178 x-@6U
W>rx:O+
13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 ph=U<D4
13.9 创建脚本 18414 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 H?j!f$sw
14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 *\F,?yU
14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 3ypf_]<
14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 $Z4IPs
14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 +U,>D+
14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 Qb&gKQtt@
14.11 创建图以查看结果 204[attachment=110575]如有需要购买请扫码联系我，谢谢 ah0
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Y,s@FGI2

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