《OptiBPM入门教程》

前言 >ztv3^w
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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。 ;0ake%v]
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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。 X.g1 312~
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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。 n`}vcVL;
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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。 la f b^
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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。 1XwbsKQ}
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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 f\1)BZ'I
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目录 TN(1oJ:
1 入门指南 4 e;!si>N
1.1 OptiBPM安装及说明 4 qY0p)`3!%
1.2 OptiBPM简介 5 {i3]3V"Xp
1.3 光波导介绍 8 nT9B?P>
1.4 快速入门 8 ShFSBD\M#
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 sFMSH:5z
2.1 定义MMI耦合器材料 28 lkOugjI
2.2 定义布局设置 29 NEJxd%-
2.3 创建一个MMI耦合器 31 | M4_@P
2.4 插入input plane 35 d XrLeoK
2.5 运行模拟 39 *RivZ c9;P
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 Fd9ypZs
3 创建一个单弯曲器件 44 YrFB~z.V
3.1 定义一个单弯曲器件 44 3 rV)JA
3.2 定义布局设置 45 Fep#Pw1
3.3 创建一个弧形波导 46 o{lR_
3.4 插入入射面 49 g&) XaF[!
3.5 选择输出数据文件 53 c&J,O1){\
3.6 运行模拟 54 NvQN
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 >d&B:
4 创建一个MMI星形耦合器 60 0DV .1
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 I4,C-D
4.2 定义布局设置 61 k9xfv@v}
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 Rra<MOR
4.4 插入输入面 62 d@JjqE[
4.5 运行模拟 63 -xPv]j$
4.6 预览最大值 65 Z~[c65Nlu
4.7 绘制波导 69 Qk*`9
4.8 指定输出波导的路径 69 :'|%~&J
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 -J[*fv@
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 {}y"JbXMj
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 &;DK^ta*P
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 <!EdND=
5.1 定义波导材料 75 |>Qj]
5.2 定义布局设置 76 bk44qL;8
5.3 创建波导 76 ;*Ldnj;B
5.4 修改输入平面 77 gi#bU
5.5 指定波导的路径 78 EIPNR:6t
5.6 运行模拟 79 Lk9X>`b#B
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 #`?B:
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 _8P0iC8Zg#
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 qwM71B!r
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 bz<f u
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 y@Z@ eK3
6.2 定义布局结构 89 T{<riJ`O
6.3 绘制并定位波导 91 :c)N"EJlI2
6.4 生成布局脚本 95 dZK/v
6.5 插入和编辑输入面 97 E<]O,z;F
6.6 运行模拟 98 e:D8.h+&}
6.7 修改布局脚本 100 nLicog)!I
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 ~-ZquJ-
7 应用预定义扩散过程 104 _FR_6*C)5
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 8w/$!9[
7.2 定义布局设置 106 GCm(3%{V%(
7.3 设计波导 107 B|XrjI?
7.4 设置模拟参数 108 iq*]CF
7.5 运行模拟 110 WR,MqM20
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 |C"(K-do
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 .^ djt
7.8 添加一个新的轮廓 111 e!k1GTH^
7.9 创建上方的线性波导 112 /6",#B}%b
8 各向异性BPM 115 0P i+ (X
8.1 定义材料 116 q(xr5iuP_
8.2 创建轮廓 117 HueGARS
8.3 定义布局设置 118 F#Y9 @E
8.4 创建线性波导 120 ]t0]fb[J
8.5 设置模拟参数 121 y``[CBj
8.6 预览介电常数分量 122 U1nObA
8.7 创建输入面 123 _[F(8Qx"
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 %]G'u
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 bji5X')~#
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 +guCTGD:
9.2 定义布局设置 130 s R/z)U_
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 !r^fX=X>'
9.4 编辑输入平面 132 TP3KT)
9.5 设置模拟参数 134 D]tI's1
9.6 运行模拟 135 JX!z,X?r4
10 电光调制器 138 }Um,wY[tK
10.1 定义电解质材料 139 zu/BDyF
10.2 定义电极材料 140 a=_+8RyVQ
10.3 定义轮廓 141 R` g'WaDk
10.4 绘制波导 144 Aq5CF`e{
10.5 绘制电极 147 BN7]u5\7
10.6 静电模拟 149 &6="r}
10.7 电光模拟 151 0nr5(4h
11 折射率(RI)扫描 155 POXd,ON9
11.1 定义材料和通道 155 ~aBf.
11.2 定义布局设置 157 E)>.2{]C>
11.3 绘制线性波导 160 'Nkd *
11.4 插入输入面 160 Ql#y7HW
11.5 创建脚本 161 B<$(Nb5<
11.6 运行模拟 163 L`3;9rO
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 M:M"7>:
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 _w}l,
12.1 定义材料 165 B)/L[ )S
12.2 创建参考轮廓 166 qt{lZ_$
12.3 定义布局设置 166 s,CN<`/>x
12.4 用户自定义轮廓 167 =0t<:-?.-
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 8&Md=ZvK`
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 ~`97?6*Ra
13.1 定义材料 173 'nIKkQ" N
13.2 创建钛扩散轮廓 173 ~Z`Cu~7
13.3 定义晶圆 174 =O%Hf bx
13.4 创建器件 175 ;IOM3'5T@
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 mV'-1
13.6 定义电极区域 178 eC{St0
3p1U,B}
13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 <EKTFHJ!
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 #fx>{ vzH
14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 m)l'i!Y
14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 3ncN)E/@
14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 =f?vpKq40
14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 nV:RL|p2jw
14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 t i&!_
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 RNo~}#
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