《OptiBPM入门教程》

前言 )k.[Ve
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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。 T>&d/$;]
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OptiBPM是基于光束传输算法（BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM）来模拟光通过任意波导介质（各向同性与各向异性）。并可使用合适的数值方法，如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI，来进行计算，计算过程中可以使用合适的边界条件，如TBC和PML边界条件，以完成整个波导结构的仿真和分析，获得任意位置处的电磁场分布。 *:q3<\y{
aIv>X@U}
通过OptiBPM，科研人员可以同时观察近场分布（包含幅度、相位等），检测辐射以及方向场（Guided Field）。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率，减小风险并降低整体研发产品成本。 _M/ckv1q@
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本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 /.<T^p@\&
z\,g %u41
本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 (>x4X@b
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《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 c]>s(/}T
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目录 c|lo%[]R!
1 入门指南 4 _-&\~w
1.1 OptiBPM安装及说明 4 Cg/L/0Ak
1.2 OptiBPM简介 5 M1^?_;B
1.3 光波导介绍 8 ~n$VCLa
1.4 快速入门 8 7u!i)<pn
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 8F(lW)An
2.1 定义MMI耦合器材料 28 ErK5iTSD
2.2 定义布局设置 29 {H+~4XG
2.3 创建一个MMI耦合器 31 XO+^q9
2.4 插入input plane 35 4tR:O#($V
2.5 运行模拟 39 (PjC]`FK
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 ZR<T\w
3 创建一个单弯曲器件 44 Kv'2^B
3.1 定义一个单弯曲器件 44 ~F^(O{EG
3.2 定义布局设置 45 0b9;vlGq$
3.3 创建一个弧形波导 46 31\l0Jg
3.4 插入入射面 49 Z~o6%_xe
3.5 选择输出数据文件 53 3%Z:B8:<y
3.6 运行模拟 54 37DyDzW)'
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 hPa:>e
4 创建一个MMI星形耦合器 60 ~ztsR;iL
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 m$ZPQ0X
4.2 定义布局设置 61 <(dHh9$~
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 n}MW# :eJe
4.4 插入输入面 62 \kU0D
4.5 运行模拟 63 sK8=PZ\
4.6 预览最大值 65 \jDD=ew
4.7 绘制波导 69 I@a y&NNh
4.8 指定输出波导的路径 69 nqNL[w6{
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 M=$ qus
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 +:3K?G-
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 T u>5H`
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ?IR]y-r
5.1 定义波导材料 75 QFMR~6 ?
5.2 定义布局设置 76 1'or[Os3=
5.3 创建波导 76 4.:2!Q
5.4 修改输入平面 77 pj:s+7"t
5.5 指定波导的路径 78 4}@J]_]Z
5.6 运行模拟 79 kLa9'c0
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 P` Hxj> {
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 jnfktDV'
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 ~u-DuOZ8
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 (- `h8M
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 p|!5G&O,
6.2 定义布局结构 89 !"~x.LX\
6.3 绘制并定位波导 91 [IT*>;b+?
6.4 生成布局脚本 95 w&yK*nBK
6.5 插入和编辑输入面 97 F?#^wm5TZ
6.6 运行模拟 98 6)i4&
6.7 修改布局脚本 100 (}ObX!,
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 .)L%ANf
7 应用预定义扩散过程 104 *->2$uWP
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 ZbVo<p5* ]
7.2 定义布局设置 106 f]Jn\7j4
7.3 设计波导 107 <d89eV+
7.4 设置模拟参数 108 Fk(nf9M%
7.5 运行模拟 110 {j$:9 H
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 -]$q8Q(hM
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 9u6GeK~G
7.8 添加一个新的轮廓 111 a"7zz]XO2
7.9 创建上方的线性波导 112 4&b*|"Iw
8 各向异性BPM 115 a;a^- n|D
8.1 定义材料 116 /Kcp9Qx
8.2 创建轮廓 117 E,u/^V9x
8.3 定义布局设置 118 }8 V/Cd9
8.4 创建线性波导 120 gR7in!8
8.5 设置模拟参数 121 $gZC"~BR
8.6 预览介电常数分量 122 8t)5b.PS
8.7 创建输入面 123 ?8AV-rRX
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 og0su
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 Nfv.v1Tt+
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 F|mppY'<J
9.2 定义布局设置 130 /e|vz^#+1,
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 CK[w0VCT
9.4 编辑输入平面 132 [;6,lI}
9.5 设置模拟参数 134 \!`k:lusa
9.6 运行模拟 135 1eod;^AP9
10 电光调制器 138 4FwtC"G3
10.1 定义电解质材料 139 i2bkgyzB.
10.2 定义电极材料 140 d\c?sYLv
10.3 定义轮廓 141 b&wyp@k
10.4 绘制波导 144 $2!|e,x
10.5 绘制电极 147 CuT~ Bj
10.6 静电模拟 149 'Cr2& dy
10.7 电光模拟 151 M3m)uiz
11 折射率(RI)扫描 155 [f._w~
11.1 定义材料和通道 155 ^@91BY
11.2 定义布局设置 157 "~V|p3
11.3 绘制线性波导 160 6gr?#D -F
11.4 插入输入面 160 IOL5p*:gz
11.5 创建脚本 161 4Nylc.2mi
11.6 运行模拟 163 ~F)[H'$A
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 +K2p2Dw(k
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 dd?ZQ:n
12.1 定义材料 165 <GdQ""X
12.2 创建参考轮廓 166 le7!:4/8
12.3 定义布局设置 166 6h5DvSO
12.4 用户自定义轮廓 167 ?aMd#.&
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 V^S` d8?
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 fx74h{3u
13.1 定义材料 173 VbU*&{j
13.2 创建钛扩散轮廓 173 ^RIDC/B=V6
13.3 定义晶圆 174 s?j||
13.4 创建器件 175 [B_(,/?
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 au+6ookT
13.6 定义电极区域 178 Aq]*$s2\G
0&21'K)pW
13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 w^EUBRI-
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 Jxo#sV-
14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 tNbL)
14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 i3dV2^O
14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 w]ihGh
14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 g&]n:qx
14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 KtMD?
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 1EmZ/@k/Y
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