《OptiBPM入门教程》

前言 gro@+^DmT
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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。 *_tJ;
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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。 E{E%nXR)
Ks.kn7<l
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。 A!p70km2
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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。 ?iaD;:'qE
X]v.Yk=wu
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。 ZH=oQV)6
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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 3&7$N#v
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目录 @Xq3>KJ_)H
1 入门指南 4 R{A$hnhW6
1.1 OptiBPM安装及说明 4 O;~dao
1.2 OptiBPM简介 5 $_NP4V8|z/
1.3 光波导介绍 8 b+ J)
1.4 快速入门 8 mqb6MnK -
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 oN " /w~
2.1 定义MMI耦合器材料 28 nK5FPFz8
2.2 定义布局设置 29 >$p|W~x
2.3 创建一个MMI耦合器 31 QKtTy>5
2.4 插入input plane 35 [G[|auKF
2.5 运行模拟 39 :Vx5%4J
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 7!-y72qx
3 创建一个单弯曲器件 44 E0a &1j
3.1 定义一个单弯曲器件 44 1VC:o]$
3.2 定义布局设置 45 "8h7"WR
3.3 创建一个弧形波导 46 x"QZ}28(t
3.4 插入入射面 49 b{wj4
3.5 选择输出数据文件 53 a'2^kds
3.6 运行模拟 54 6_h'0~3?`
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 Zjx:1c= b
4 创建一个MMI星形耦合器 60 PK<+tIm\
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 .#ASo!O5q
4.2 定义布局设置 61 c})f&Z@<
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 Kt3]r:&J
4.4 插入输入面 62 /vLdm-4
4.5 运行模拟 63 xf]_@T;
4.6 预览最大值 65 +*aZ9g
4.7 绘制波导 69 zs~v6y@
4.8 指定输出波导的路径 69 YB1uudW9
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 \tx4bV#
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 :7-2^7z)
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 b qNM
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ]1(G:h\
5.1 定义波导材料 75 ht1d[
5.2 定义布局设置 76 a{FCg%vD)
5.3 创建波导 76 e=m=IVY#W
5.4 修改输入平面 77 CFU'- #b
5.5 指定波导的路径 78 QFtf.")[.
5.6 运行模拟 79 aX$Q}mgb
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 MQ{.%
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 efu'PfZ`&
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 -x?I6>{
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 t5Oeb<REz
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 ~!& "b1
6.2 定义布局结构 89 m<X[s
6.3 绘制并定位波导 91 gL:Vj%c
6.4 生成布局脚本 95 awic9uMH
6.5 插入和编辑输入面 97 ;mAlF>6]\
6.6 运行模拟 98 *lT:P-
6.7 修改布局脚本 100 $)O=3dNbo
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 j aEUz5
7 应用预定义扩散过程 104 .h7`Q{
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 :7P/ZC%
7.2 定义布局设置 106 6SGV}dAx
7.3 设计波导 107 ,p\:Z3{ZH
7.4 设置模拟参数 108 Q`kJ3b
7.5 运行模拟 110 iUua!uC
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 Qmg2lP.)
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 4Lb!Au|Y
7.8 添加一个新的轮廓 111 /5$;W'I
7.9 创建上方的线性波导 112 bk}'wcX<+]
8 各向异性BPM 115 UTLuzm
8.1 定义材料 116 Ey#7L M)
8.2 创建轮廓 117 [ u.r]\[J
8.3 定义布局设置 118 qG<3H!Z!ky
8.4 创建线性波导 120 NlG~{rfI
8.5 设置模拟参数 121 0lm7'H*~
8.6 预览介电常数分量 122 8h%oJ4da
8.7 创建输入面 123 ;LXwW(_6d
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 <Cbi5DtR
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 nR(v~_y[V
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 ,|RN?1?U
9.2 定义布局设置 130 L<62-+e`
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 DQ*T2*L
9.4 编辑输入平面 132 ,ut-Di=6
9.5 设置模拟参数 134 HPz3"3n!
9.6 运行模拟 135 w$##GM=Tq
10 电光调制器 138 Nm7YH@x*o
10.1 定义电解质材料 139 [^S(SPL
10.2 定义电极材料 140 @$aGVEcU$
10.3 定义轮廓 141 Pb`Uxv
10.4 绘制波导 144 ~9[O'
10.5 绘制电极 147 }nUq=@ej
10.6 静电模拟 149 >_J9D?3S
10.7 电光模拟 151 @y!oKF
11 折射率(RI)扫描 155 !*eDT4a
11.1 定义材料和通道 155 b$;qtfJG
11.2 定义布局设置 157 kfV}ta'^S
11.3 绘制线性波导 160 e=^^TX`I
11.4 插入输入面 160 ,` 64t'g
11.5 创建脚本 161 5(=5GkE)>
11.6 运行模拟 163 NHL9qL"qk
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 y<g1q"F
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 OAauD$Hh
12.1 定义材料 165 _1,hO?TK
12.2 创建参考轮廓 166 4OaU1Y[
12.3 定义布局设置 166 hGy[L3{
12.4 用户自定义轮廓 167 >I@VHl O
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 \47djmG-
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 4`GOBX1b.y
13.1 定义材料 173 7 'q *(v
13.2 创建钛扩散轮廓 173 Lc#GBaJ
13.3 定义晶圆 174 g&*,j+$ }
13.4 创建器件 175 <I#nwoHN
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 hm*cGYV/
13.6 定义电极区域 178 6Hp+?mmh
Vak\N)=u
13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 ?o6X_UxW!
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 X- ZZLl#
14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 'eo/"~/*w
14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 SK*z4p
14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 mCyn:+
14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 4`B3Kt`o
14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 ZZn$N-
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 d9&
ysj5/wtO0
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