《OptiBPM入门教程》

前言 F!?f|z,/
C[ KMaB
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。 0[uOKFgE
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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。 A'u]z\&%c
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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。 !)J$f_88D
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本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 wLfH/J
PRyzvc~
本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 By*YBZ
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《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 cV`NQt<W
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目录 Hy'EbQ
1 入门指南 4 cs:?Wq ^
1.1 OptiBPM安装及说明 4 Az?^4 1r8
1.2 OptiBPM简介 5 "N,@J-]/k
1.3 光波导介绍 8 Nd;pkssd
1.4 快速入门 8 PCH$)F4^
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 +n &8" )
2.1 定义MMI耦合器材料 28 0}:Wh&g
2.2 定义布局设置 29 ka`}lR
2.3 创建一个MMI耦合器 31 lEQj62zIQ
2.4 插入input plane 35 ( YZ2&
2.5 运行模拟 39 N /;Vg^Wx
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 XVKRT7U
3 创建一个单弯曲器件 44 VhnIr#L+
3.1 定义一个单弯曲器件 44 Lo)T
3.2 定义布局设置 45 f&Sovuuh
3.3 创建一个弧形波导 46 0d0ga^O
3.4 插入入射面 49 &g8Xjx&zj
3.5 选择输出数据文件 53 4 4WyfpTJ*
3.6 运行模拟 54 bXM&VW?OP
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 kexvE 3
4 创建一个MMI星形耦合器 60 L?Ih;
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 B\ZCJaMb
4.2 定义布局设置 61 G]Im.x3O-
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 Y$ KR\ m
4.4 插入输入面 62 p7.~k1h
4.5 运行模拟 63 ]%G#x
4.6 预览最大值 65 ATV|M[B
4.7 绘制波导 69 gEgd/Le
4.8 指定输出波导的路径 69 *^Z -4
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 u&f|z9
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 je>mAQKi\
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 aOUTKyR ~
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 TTo?BVBK
5.1 定义波导材料 75 9`&sZ|"3
5.2 定义布局设置 76 '+GYw$
5.3 创建波导 76 16~5;u
5.4 修改输入平面 77 jS#YqVuN
5.5 指定波导的路径 78 *oh,Va
5.6 运行模拟 79 &TN.6Hm3
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 SEM-t
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 !<h-2YF<M
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 4~d:@Gmk&
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 GN+,9
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 8SupoS
6.2 定义布局结构 89 c11;(
6.3 绘制并定位波导 91 ZV-Yq !|t
6.4 生成布局脚本 95 83)m#
6.5 插入和编辑输入面 97 O4^' H}*
6.6 运行模拟 98 P;IM -]
6.7 修改布局脚本 100 @k-GyV-v
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 2H~E~6G
7 应用预定义扩散过程 104 Kj-zEl
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 {Bpu-R&T
7.2 定义布局设置 106 AG Gxx?I
7.3 设计波导 107 }fhGofN$e
7.4 设置模拟参数 108 K8v@)
7.5 运行模拟 110 0/~{,
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 L*{E-m/
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 Ou|kb61zg
7.8 添加一个新的轮廓 111 6x16?x
7.9 创建上方的线性波导 112 v\=k[oOu
8 各向异性BPM 115 hXc:y0 0
8.1 定义材料 116 h,MaF<~
8.2 创建轮廓 117 <^e
8.3 定义布局设置 118 kr44@!s+'
8.4 创建线性波导 120 QghL=
8.5 设置模拟参数 121 *M6j)jqV
8.6 预览介电常数分量 122 i\ )$
8.7 创建输入面 123 Z3dI B`@
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 (w%9?y4Q
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ;F/w&u.n
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 0.^67'
9.2 定义布局设置 130 7K24sHw;%
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 i~{0>"9
9.4 编辑输入平面 132 |O*?[|`H
9.5 设置模拟参数 134 G~f|Sx
9.6 运行模拟 135 .ITTYQHv)
10 电光调制器 138 R]d934s
10.1 定义电解质材料 139 [-nPHmZV[
10.2 定义电极材料 140 Mw6 Mt
10.3 定义轮廓 141 KP gzB^>
10.4 绘制波导 144 /Em6+DN>
10.5 绘制电极 147 6+SaO !lR
10.6 静电模拟 149 3nx*M=
10.7 电光模拟 151 ~W_T3@
11 折射率(RI)扫描 155 zy8D&7Ytf
11.1 定义材料和通道 155 r<$"T
11.2 定义布局设置 157 _$T.N
11.3 绘制线性波导 160 '.XR,\g>
11.4 插入输入面 160 oLt%i:,A
11.5 创建脚本 161 V"A*B
11.6 运行模拟 163 2'}/aL|G
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ]q|U0(q9
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 J/c5)IB|
12.1 定义材料 165 0w6"p>s>c
12.2 创建参考轮廓 166 t#nRa Pzp
12.3 定义布局设置 166 cXt]55"
12.4 用户自定义轮廓 167 stq%Eg?
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 hhJs$c(
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 W'Y#(N[ktP
13.1 定义材料 173 KWn.
13.2 创建钛扩散轮廓 173 B1J2m^
13.3 定义晶圆 174 e @|uG%
13.4 创建器件 175 ['aiNhlbt
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 Az6tu <
13.6 定义电极区域 178 \WM"VT
T{lK$j
13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 ]mx1djNA
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 YDGW]T]i ?
14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 P A$jR fQ
14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 F?4&qbdD
14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 ^dKtUH/78G
14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 W<Asr@
14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 o#V{mm,{Pm
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 @5cY5e*i{
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