《OptiBPM入门教程》

前言 |<|28~#
{AU` }*5
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。 AijPN
u)q2YLK8
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。 t*Z .e.q+
.4S^nP
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。 @Og\SZhn
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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。 T..N*6<X
OPvj{Dv$0
本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 IqvqvHxLX
C?GvTc
《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 6=Y3(#Ddt
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目录 p\\P50(-
1 入门指南 4 r+{!@`dYi
1.1 OptiBPM安装及说明 4 Vze!/ED
1.2 OptiBPM简介 5 "k\Ff50
1.3 光波导介绍 8 (c|$+B^*
1.4 快速入门 8 ({d,oU$>y
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 }$&T O$LX
2.1 定义MMI耦合器材料 28 p"hm.=,
2.2 定义布局设置 29 `@fhge
2.3 创建一个MMI耦合器 31 bl:a&<F
2.4 插入input plane 35 <'>d0:>N
2.5 运行模拟 39 'mBLf&fB
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 M(.uu`B
3 创建一个单弯曲器件 44 5p]urfN-f
3.1 定义一个单弯曲器件 44 2R_opbw
3.2 定义布局设置 45 K]H"qG.K
3.3 创建一个弧形波导 46 3<KZ.hr
3.4 插入入射面 49 \28b_,i+
3.5 选择输出数据文件 53 \jF" nl
3.6 运行模拟 54 r 48;_4d)D
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 2HvTM8
4 创建一个MMI星形耦合器 60 IEIxjek
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 :w {M6mM>
4.2 定义布局设置 61 ]zhq.O >2{
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 M/8#&RycQ
4.4 插入输入面 62 O)$N}V0
4.5 运行模拟 63 @}zS/LO
4.6 预览最大值 65 Q^1#xBd
4.7 绘制波导 69 ?vht~5'
4.8 指定输出波导的路径 69 +hgaBJy
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 OVQxZ~uQ
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 |(J ?#?
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 m 1'&{O:
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 T0*TTB&b
5.1 定义波导材料 75 y7;XOPm
5.2 定义布局设置 76 #cp$ltY
5.3 创建波导 76 ;:-2~z~~
5.4 修改输入平面 77 }Yo15BN+
5.5 指定波导的路径 78 A_6/umF[ZA
5.6 运行模拟 79 |04}zU%N
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 hZss
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 4Rrw8Bw
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 3-9J"d!
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 AT8B!m
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 Ybn=Gy
6.2 定义布局结构 89 {R1Cxt}
6.3 绘制并定位波导 91 +X%fcoc
6.4 生成布局脚本 95 st'?3A
6.5 插入和编辑输入面 97 654jS!
6.6 运行模拟 98 e%@[d<Ta\
6.7 修改布局脚本 100 R+ #.bQg
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 )K\k6HC.
7 应用预定义扩散过程 104 g`~lIt[=
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 &23ss/
7.2 定义布局设置 106 J<5vs3[9
7.3 设计波导 107 W"}*Q-8W
7.4 设置模拟参数 108 )qe$rD;N
7.5 运行模拟 110 soQv?4
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 H,4,~lv|
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 K&Wv.}=V
7.8 添加一个新的轮廓 111 e~2*>5\:
7.9 创建上方的线性波导 112 kGBl)0pr`x
8 各向异性BPM 115 i/O,`2
8.1 定义材料 116 2fL88/'
8.2 创建轮廓 117 G.q^Zd#.T
8.3 定义布局设置 118 _>?8eC]4a
8.4 创建线性波导 120 K_lCDiqG
8.5 设置模拟参数 121 d@>k\6%j
8.6 预览介电常数分量 122 RQK**
8.7 创建输入面 123 (?&_6B.*
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 +DV6oh
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 B'BbTI,
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 }~\].I6
9.2 定义布局设置 130 woH3?zR
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 KbuGf$Bv
9.4 编辑输入平面 132 .+JPtL
9.5 设置模拟参数 134 ;u-< {2P
9.6 运行模拟 135 ~cg+BAfu
10 电光调制器 138 $qyM X[
10.1 定义电解质材料 139 <hF~L k ,
10.2 定义电极材料 140 -5-SlQu
10.3 定义轮廓 141 yV]-Oa$*s0
10.4 绘制波导 144 ~NW5+M(u
10.5 绘制电极 147 23n8,} H,
10.6 静电模拟 149 EV7+u0uN&Q
10.7 电光模拟 151 OAnn`*5Up
11 折射率(RI)扫描 155 vM4`u5
11.1 定义材料和通道 155 >0;"qT
11.2 定义布局设置 157 ?Ge*~d
11.3 绘制线性波导 160 ;Q,).@<C
11.4 插入输入面 160 TI7Ty+s
11.5 创建脚本 161 4z3$
11.6 运行模拟 163 *ej o6>
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 Nxs%~wZ
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 w-Q 6 -
12.1 定义材料 165 Ef*.}gcU
12.2 创建参考轮廓 166 #y9K-}u
12.3 定义布局设置 166 me`$5Z`
12.4 用户自定义轮廓 167 I3[RaZ2z{
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 .LTFa.jxA
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 ZT-45_
13.1 定义材料 173 +&zuI
13.2 创建钛扩散轮廓 173 K'rs9v"K|
13.3 定义晶圆 174 7;s0m0<%~
13.4 创建器件 175 Ky~~Cd$
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ^fiRRFr[
13.6 定义电极区域 178 ToXFMkwY
fD}]Mi:V
13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 _TcQ12H 5<
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 om39;nk!}
14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 =/'*(\C2
14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 Y&Vbf>Hi+
14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 7Hlh (k
14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 %>:)4A
14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 3\l9Sf=M|
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 )xy{[ K|M(
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