《OptiBPM入门教程》

前言 ZtZV:re=
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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。 5^R#e(mr
vVRCM
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。 z[I/ AORl
jfhDi6N
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。 |zegnq~
Y@xeyMzE
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。 1+[|pXT}
vG=$UUh@~
本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 ]$%4;o4O
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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 @G&xq"Fg7
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目录 !c' ;L'
1 入门指南 4 JaN_[ou
1.1 OptiBPM安装及说明 4 ty8!"-V1
1.2 OptiBPM简介 5 " ~hjB
1.3 光波导介绍 8 PW\FcT
1.4 快速入门 8 U-N/Z\QD
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 , X+(wp
2.1 定义MMI耦合器材料 28 Q>Q}/{8!
2.2 定义布局设置 29 QE6-(/
2.3 创建一个MMI耦合器 31 M/I d\~
2.4 插入input plane 35 E^ti!4{<
2.5 运行模拟 39 (9lx5
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 / =<ul-K
3 创建一个单弯曲器件 44 J#5o
3.1 定义一个单弯曲器件 44 DccsVR`7
3.2 定义布局设置 45 _\6(4a`,
3.3 创建一个弧形波导 46 z-E4-\a
3.4 插入入射面 49 u$^`hzfI
3.5 选择输出数据文件 53 dQ"W~ig
3.6 运行模拟 54 u 9TlXn
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 `)P_X4e]`
4 创建一个MMI星形耦合器 60 fN>|X\-
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 1F8EL)9
4.2 定义布局设置 61 OlFn<:V K
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 hS/'b$#
4.4 插入输入面 62 [Y~s
4.5 运行模拟 63 ~n\ea:.
4.6 预览最大值 65 <;"=ah7A
4.7 绘制波导 69 CT`X~y10
4.8 指定输出波导的路径 69 >C66X?0cd
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 eF\C?4
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 w#b2iE+Bw
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 6S&YL
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 VG7#6)sQoK
5.1 定义波导材料 75 | Ylk`<
5.2 定义布局设置 76 N$b;8F
5.3 创建波导 76 N/=3Bs0y-
5.4 修改输入平面 77 |g!# \
5.5 指定波导的路径 78 B\yq%m
5.6 运行模拟 79 jgIzB1H
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 boon=;{p
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 {P+[CO
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 U0T N8O}Z
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 4Fq}*QJ-
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 'kK%sE
6.2 定义布局结构 89 z5/O8}Gz@
6.3 绘制并定位波导 91 >c eU!=>
6.4 生成布局脚本 95 _XPc0r:?>
6.5 插入和编辑输入面 97 DVH><3FF
6.6 运行模拟 98 )P])0Y-
6.7 修改布局脚本 100 :Aw VeX@
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 ARo5 Ss{
7 应用预定义扩散过程 104 E]Q)pZ{Jb
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 B8Z66#EQ
7.2 定义布局设置 106 _Ohq'ZgXm
7.3 设计波导 107 .|-y+9IP
7.4 设置模拟参数 108 uUs>/+
7.5 运行模拟 110 T(DE^E@a
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 4N&}hOM'S
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 ;;5i'h~?]J
7.8 添加一个新的轮廓 111 kvn6 NiU
7.9 创建上方的线性波导 112 @d|9(,Q
8 各向异性BPM 115 IgL8u
8.1 定义材料 116 Qt 2hb
8.2 创建轮廓 117 kF .b)
8.3 定义布局设置 118 jEIL(0_H
8.4 创建线性波导 120 ~O6=dR
8.5 设置模拟参数 121 %#~Wk|8} Q
8.6 预览介电常数分量 122 Y`uCDfcQ
8.7 创建输入面 123 rg\w!L(
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 0M?}S~p]
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 `<q5RuU
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 %s>E@[s
9.2 定义布局设置 130 e`^j_VnEH
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 4NIfQYC.
9.4 编辑输入平面 132 v},sWjv
9.5 设置模拟参数 134 QTH yH
9.6 运行模拟 135 ! ZEKvW
10 电光调制器 138 ,PYe7c
10.1 定义电解质材料 139 |(5=4j]
10.2 定义电极材料 140 ^Tx1y[hw$
10.3 定义轮廓 141 &PX'=UT
10.4 绘制波导 144 [@;Z xs
10.5 绘制电极 147 >B0S5:S$W
10.6 静电模拟 149 mf#oa~_
10.7 电光模拟 151 rH,N.H#]
11 折射率(RI)扫描 155 ~WSC6Bh@9
11.1 定义材料和通道 155 cf9y0
11.2 定义布局设置 157 "2J;~
11.3 绘制线性波导 160 Wj&s5;2a
11.4 插入输入面 160 .PgkHb=l@
11.5 创建脚本 161 K9R[ oB]b
11.6 运行模拟 163 i{2KMa{K
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 3-'|hb
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 rGs> {-T3
12.1 定义材料 165 }O/Nn0,
12.2 创建参考轮廓 166 $)3/N&GXR
12.3 定义布局设置 166 /_P`xm+=AC
12.4 用户自定义轮廓 167 S(pfd2^
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 @u^Ib33
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 rk|6!kry
13.1 定义材料 173 s6I]H
13.2 创建钛扩散轮廓 173 y3#\mBiw
13.3 定义晶圆 174 >:=TS"}yS}
13.4 创建器件 175 0Ko,S(M_
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 IWkBq]Y
13.6 定义电极区域 178 ; OsN^
7_RU*U^
13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 PA E)3
13.9 创建脚本 18414 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 mN{$z<r
14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 S<TfvQ\,"@
14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 3;A1[E6K
14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 ?~!h N,h
14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 X^ovP'c2
14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 g!$ "CX%8
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 L>B0%TP^
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