《OptiBPM入门教程》

前言 mSzpRa
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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。 [Cj}nld
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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。 K;p<f{PE
#we>75l{+R
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。 u\R`IZ&O
neh;`7~5@K
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。 +'/}[1q1/T
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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。 l(#ke
VtO;UN
《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 <;cE/W}}
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目录 q^1aPz
1 入门指南 4 0[:9 Hb6
1.1 OptiBPM安装及说明 4 ml.;wB|
1.2 OptiBPM简介 5 y168K[p
1.3 光波导介绍 8 x}&a{;
1.4 快速入门 8 <D!c ~*[
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 T5Sg2a1&
2.1 定义MMI耦合器材料 28 a-5HIY5
2.2 定义布局设置 29 g[s\~MF@s
2.3 创建一个MMI耦合器 31 Ji6`-~ k
2.4 插入input plane 35 E8-fW\!F
2.5 运行模拟 39 |Vwc/9`t]>
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 NdsX*o@a
3 创建一个单弯曲器件 44 'Z.OF5|eGT
3.1 定义一个单弯曲器件 44 N pXgyD
3.2 定义布局设置 45 b>QM~mq3^I
3.3 创建一个弧形波导 46 'sRg4?PT
3.4 插入入射面 49 YxEbg(Y
3.5 选择输出数据文件 53 LMFK3Gd[
3.6 运行模拟 54 e(~'pk"mZ
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 Jf?S9r5Q
4 创建一个MMI星形耦合器 60 .6#cDrK
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 1GG>.RCP
4.2 定义布局设置 61 y98JiNq
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 1iJ0Hut}d
4.4 插入输入面 62 `u#;MUg
4.5 运行模拟 63 q*[!>\Z8
4.6 预览最大值 65 )d}H>Qx=
4.7 绘制波导 69 r+{d!CHq}
4.8 指定输出波导的路径 69 .QXG"R
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 JFRpsv
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 hIVI\U,
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 9jO`gWxV8*
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 5[,+\
5.1 定义波导材料 75 vZb|!#I
5.2 定义布局设置 76 C5es2!^-]O
5.3 创建波导 76 jq57C}X}2
5.4 修改输入平面 77 Y^R?Q'
5.5 指定波导的路径 78 W?qpnPW
5.6 运行模拟 79 7q%|4Z-~
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 g.I(WJX0
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 48tcgFg[
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 i}PK$sa#c
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 @up&q
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 ]?0{(\
6.2 定义布局结构 89 /Jxq 3D)v
6.3 绘制并定位波导 91 onnI !
6.4 生成布局脚本 95 @[MO,J&h
6.5 插入和编辑输入面 97 *.,"N}
6.6 运行模拟 98 `d7gm;ykp
6.7 修改布局脚本 100 N;-/wip
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 6exI_3A4jh
7 应用预定义扩散过程 104 "jL1.9%"
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 "7=bL7wM&
7.2 定义布局设置 106 vv+TKO
7.3 设计波导 107 AL>c:K)qO
7.4 设置模拟参数 108 P<%v+O
7.5 运行模拟 110 5>k>L*5J
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 w&p~0cA~
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 JY{X,?s
7.8 添加一个新的轮廓 111 1ZT^)/G
7.9 创建上方的线性波导 112 \un sh^M
8 各向异性BPM 115 A LXUaE.
8.1 定义材料 116 !|:RcH[
8.2 创建轮廓 117 P}HC(S1
8.3 定义布局设置 118 m</]D WJ
8.4 创建线性波导 120 ,H>W:O
8.5 设置模拟参数 121 \UQ9MX _
8.6 预览介电常数分量 122 L-#e?Y}$J
8.7 创建输入面 123 oJ^C]E
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 q75ky1^1:
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 r0>q%eM8
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 oP/>ju
9.2 定义布局设置 130 cZqfz
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 >Q; g0\I_
9.4 编辑输入平面 132 -*?p F_*w
9.5 设置模拟参数 134 HmvsYP66
9.6 运行模拟 135 .>}BNy
10 电光调制器 138 jDR')ascn
10.1 定义电解质材料 139 rfYP*QQY
10.2 定义电极材料 140 lbRzx4=\y
10.3 定义轮廓 141 k@S)j<
10.4 绘制波导 144 p"2m90IO
10.5 绘制电极 147 Ua %UbAt
10.6 静电模拟 149 S+r^B?a<oM
10.7 电光模拟 151 jh[ #p?:
11 折射率(RI)扫描 155 KYp[Gs
11.1 定义材料和通道 155 nE_Cuc>K\
11.2 定义布局设置 157 Hb+X}7c$
11.3 绘制线性波导 160 le.anJAr
11.4 插入输入面 160 a0PE^U
11.5 创建脚本 161 h\(B#SN
11.6 运行模拟 163 C,fY.CeI
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 zX98c
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 GWhE8EDT
12.1 定义材料 165 `xCOR
12.2 创建参考轮廓 166 P>(&glr|
12.3 定义布局设置 166 A_Rrcsl4
12.4 用户自定义轮廓 167 >z(wf>2J
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 C8ZL*9U
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 3A_G=WaED
13.1 定义材料 173 K*1.'9/
13.2 创建钛扩散轮廓 173 %)?`{O~ h
13.3 定义晶圆 174 Q^L) Vp"
13.4 创建器件 175 GF*>~_Yr
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 u"`*DFjo*
13.6 定义电极区域 178 |d[5l^6
5Q W}nRCZ
13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 {=67XrWN1
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 R::zuv
14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 l-<`m#/v
14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 M%I@<~wl
14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 b?8)7.{F{
14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 R:M,tL-l
14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 U6<M/>RG$
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 Xd3}Vn=
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