《OptiBPM入门教程》

前  言 vJ +sdG  
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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。 0f_+h %%=  
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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mmb^2I  
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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。 <w,NMu"  
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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。 FRBW(vKE  
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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。 @PQ% xcOC7  
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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 y 4 wV]1  
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I>bO<T`   目 录 ]NEr]sc-"F   1 入门指南 4 7I$~E   1.1 OptiBPM安装及说明 4 7:M`k#oDP   1.2 OptiBPM简介 5 `i 2:@?Kl9   1.3 光波导介绍 8 W>E/LBpE4   1.4 快速入门 8 H1t`fyri2   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 8mm]>u$   2.1 定义MMI耦合器材料 28 #NyfE|MKBC   2.2 定义布局设置 29 **G5fS.^W   2.3 创建一个MMI耦合器 31 o){\qhLp   2.4 插入input plane 35 OGR2Y   2.5 运行模拟 39 bo-AM]   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 /g`!Zn8a   3 创建一个单弯曲器件 44 '+s?\X4VC   3.1 定义一个单弯曲器件 44 W?:e4:Q   3.2 定义布局设置 45 uGc0Lv4i/   3.3 创建一个弧形波导 46 ez-jVi-Fi   3.4 插入入射面 49 j&N {j_M   3.5 选择输出数据文件 53 d:vuRK4+   3.6 运行模拟 54 c:[8ng 2v   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 #FhgKwx   4 创建一个MMI星形耦合器 60 "- ?uB Mz   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 6uTFgSqZ   4.2 定义布局设置 61 /prR;'ks   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 j[RY   4.4 插入输入面 62 &}rmDx   4.5 运行模拟 63 1a]P+-@u[   4.6 预览最大值 65 |muZv!,E   4.7 绘制波导 69 t?(fDWd|-   4.8 指定输出波导的路径 69 !{+a2wi   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 5-RA<d#   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 =T-jG_.H   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 m S4N%Q   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 OQJ#>*?   5.1 定义波导材料 75 nZX`y -AZ   5.2 定义布局设置 76 X Ooz.GSQ   5.3 创建波导 76 so>jz@!EE   5.4 修改输入平面 77 xFzaVjjP   5.5 指定波导的路径 78 20 Z/Y\   5.6 运行模拟 79 Gspb\HJ^   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 =x@v{cP   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 CklIrD{   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 =.]{OT   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 IcA]B?+   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 ANRZQpnXQ   6.2 定义布局结构 89 dAr=X4LE   6.3 绘制并定位波导 91 H1d2WNr[   6.4 生成布局脚本 95 @x@wo9<Fc   6.5 插入和编辑输入面 97 emMk*l,   6.6 运行模拟 98 -7IRlP&   6.7 修改布局脚本 100 ^Z+p_;J$p   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 <64#J9T^   7 应用预定义扩散过程 104 EEP&Y ?   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 N5b^   7.2 定义布局设置 106 8xt8kf*k   7.3 设计波导 107 GQ0( lS   7.4 设置模拟参数 108 ^8=e8O   7.5 运行模拟 110 9hei8L:   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 Ww0dU_   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 tI<6TE'!p#   7.8 添加一个新的轮廓 111 4*9BAv   7.9 创建上方的线性波导 112 wWVB'MRXB,   8 各向异性BPM 115 xQ! Va   8.1 定义材料 116 |,T"_R_K   8.2 创建轮廓 117 `4,]Mr1b   8.3 定义布局设置 118 6~O;t'd   8.4 创建线性波导 120 ]zz%gZz   8.5 设置模拟参数 121 ui80}%   8.6 预览介电常数分量 122 a/n~#5-   8.7 创建输入面 123 J ow{7@FG   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 F8xu&Vk0:   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 RREl($$p   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 }Xb|Ur43   9.2 定义布局设置 130 XPLm`Q|1#t   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 : cPV08i   9.4 编辑输入平面 132 E%?> %h   9.5 设置模拟参数 134 z+c'-!e/   9.6 运行模拟 135 ~xJ^YkyH   10 电光调制器 138 5`QfysR5   10.1 定义电解质材料 139 #V.u[:mO   10.2 定义电极材料 140 "iJAM`Hi   10.3 定义轮廓 141 G_}oI|B   10.4 绘制波导 144 ~i0>[S3'   10.5 绘制电极 147 D7Y?$=0ycb   10.6 静电模拟 149 MhjIE<OI=   10.7 电光模拟 151 ]/|D CxQ   11 折射率(RI)扫描 155 v8TNBsEL   11.1 定义材料和通道 155 tILnD1q   11.2 定义布局设置 157 @9lGU#   11.3 绘制线性波导 160 AMN`bgxW   11.4 插入输入面 160 3}B-n!|*   11.5 创建脚本 161 A:\_ \B%<   11.6 运行模拟 163 ,=2)1I]   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 o\qeX|.70   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 }tJMnq/m($   12.1 定义材料 165 ?4t~z 1.f   12.2 创建参考轮廓 166 GL^ j |1   12.3 定义布局设置 166 ceLr;}?Ws   12.4 用户自定义轮廓 167 GS*_m4.Ry6   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 oJZ0{^   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 D=B:tP   13.1 定义材料 173 &zPM#Q   13.2 创建钛扩散轮廓 173 Q'[~$~&`   13.3 定义晶圆 174 '.e5Ku   13.4 创建器件 175 ^y~oXS(   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 _k5$.f:Yj<   13.6 定义电极区域 178 u@aM8Na   &<) _7?   13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 jRp @-S#V   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 #+^l3hMK   14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 G }M!   14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 ]@qD4:   14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 oTA'=<W?D   14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201  c70B   14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 &#@"^(} 6   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 `KE(R8y   +EZr@

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