《OptiBPM入门教程》

前言 8 DPn5E#M1
Y(B3M=j
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。 JVR,Py:%G
9wdl1QS
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。 GD0Q`gWNe
mOfTq] @B
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。 PnZY%+[I
7UsU03
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。 %<{1N|
d-`z1'
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。 '+v[z=.8]
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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 b=XXp`h~a
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目录 Xx1eSX
1 入门指南 4 X+QoO=02LR
1.1 OptiBPM安装及说明 4 LC})aV|
1.2 OptiBPM简介 5 3jjV bm
1.3 光波导介绍 8 "f:_(np,
1.4 快速入门 8 { t@7r
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 B7(bNr
2.1 定义MMI耦合器材料 28 =F09@C,
2.2 定义布局设置 29 _b9>ZF~
2.3 创建一个MMI耦合器 31 ;s?,QvE{r#
2.4 插入input plane 35 PO*0jO;%
2.5 运行模拟 39 `\yQn7 Oq
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 RMlx[nsq
3 创建一个单弯曲器件 44 .*&F
3.1 定义一个单弯曲器件 44 X3m)
3.2 定义布局设置 45 Y'yGhpT~
3.3 创建一个弧形波导 46 @T%8EiV
3.4 插入入射面 49 /_r`A
3.5 选择输出数据文件 53 Bdm05}c@u
3.6 运行模拟 54 ]h'*L`
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 X*t2h3"}
4 创建一个MMI星形耦合器 60 4o<' fY
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 up2wkc8
4.2 定义布局设置 61 yH0vESgv
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 H` h]y
4.4 插入输入面 62 R%6KxN)+@
4.5 运行模拟 63 dH)\zCt
4.6 预览最大值 65 |LirjC4
4.7 绘制波导 69 Z@0IvI
4.8 指定输出波导的路径 69 Pr3>}4M
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 V^< Zs//7
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 ?hKpJA'%
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 Sb^o`~ Eh
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 H@'u$qr$:
5.1 定义波导材料 75 Bz? (?fyd
5.2 定义布局设置 76 ]Xg7XY
5.3 创建波导 76 ?@QcKQ@
5.4 修改输入平面 77 x#fv<Cj4
5.5 指定波导的路径 78 yT[)V[}
5.6 运行模拟 79 J7wIA3.O
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 CP Ju=
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 B#4'3Y-3
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 *fI\|%K
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 zT")!Df>'
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 _Zus4&'
6.2 定义布局结构 89 8|tnhA]~
6.3 绘制并定位波导 91 @zT2!C?^L
6.4 生成布局脚本 95 >3&9Wbv>
6.5 插入和编辑输入面 97 P>'29$1'
6.6 运行模拟 98 ~)*uJ wW/a
6.7 修改布局脚本 100 ?N&s.
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 !ezy v`
7 应用预定义扩散过程 104 4jW <*jM
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 tNljv >vI
7.2 定义布局设置 106 {Gw{W&<
7.3 设计波导 107 V!QC.D<
7.4 设置模拟参数 108 ppnl bL^*
7.5 运行模拟 110 EPU3Jban
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 ^M+aQg%
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 0a:@DOzT
7.8 添加一个新的轮廓 111 yeA]j[ #
7.9 创建上方的线性波导 112 p5J!j I=
8 各向异性BPM 115 [X ]XH
8.1 定义材料 116 l_pf9!z
8.2 创建轮廓 117 YwZ]J
8.3 定义布局设置 118 ~-'-<-
8.4 创建线性波导 120 4jC7>mE
8.5 设置模拟参数 121 uCc5)
8.6 预览介电常数分量 122 oo|Nu+
8.7 创建输入面 123 czH# ~
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 Px&)kEQ
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 fzUG1|$e
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 NMESGNa)z
9.2 定义布局设置 130 qUk-BG8^
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 UQjYWXvi
9.4 编辑输入平面 132 AsR}qqG
9.5 设置模拟参数 134 GjbOc
9.6 运行模拟 135 nI/kX^Pd
10 电光调制器 138 Rg3g:TV9c
10.1 定义电解质材料 139 PoD/i@
10.2 定义电极材料 140 ;f /2u
10.3 定义轮廓 141 xW58B
10.4 绘制波导 144 v.c.5@%%o
10.5 绘制电极 147 9r ](/"=f
10.6 静电模拟 149 `t+;[G>ZE
10.7 电光模拟 151 qoEZ>
11 折射率(RI)扫描 155 b^"mQ
11.1 定义材料和通道 155 g|M>C:ZT
11.2 定义布局设置 157 G6s3\de#U
11.3 绘制线性波导 160 h{^MdYJ
11.4 插入输入面 160 p]jG ,S
11.5 创建脚本 161 H=9{|%iS
11.6 运行模拟 163 #)4p,H
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 o)8VJ\ &
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 0O(Vyy
12.1 定义材料 165 BwVq:)P/R
12.2 创建参考轮廓 166 (/7cXd@\6
12.3 定义布局设置 166 gi+FL_8CzU
12.4 用户自定义轮廓 167 7A{Z1[7
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 (^m~UN2@~m
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 f6m h_l
13.1 定义材料 173 %!R\-Vej
13.2 创建钛扩散轮廓 173 _~;K]
13.3 定义晶圆 174 %&eBkN!T
13.4 创建器件 175 'l3 DP
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 /as+ TU`A
13.6 定义电极区域 178 :0p$r pJP
a..LbQQ
13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 "ZuA._
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 K{XE|g
14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 sTvw@o*
14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 i]& >+R<6
14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 ]+>Kl>@
14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 W+Ou%uv}S
14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 10tTV3`IM
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 7?8+h
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