《OptiBPM入门教程》

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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。 9$*s8}|
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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。 b1?xeG#
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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。 mI1H!
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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。 ?h8{xa5b
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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。 iw?I
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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 /F/;G*n

上海讯技光电科技有限公司
2021年4月 wIvo"|%

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目录 -0uV z)
1 入门指南 4 }FqA ppr
1.1 OptiBPM安装及说明 4 oYM3Rgxf9Q
1.2 OptiBPM简介 5 5jcte< 5I_
1.3 光波导介绍 8 Yl cbW0'c
1.4 快速入门 8 WgQBGch,!
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 qt e>r
2.1 定义MMI耦合器材料 28 8MwK.H[U
2.2 定义布局设置 29 1 jb/o5n;
2.3 创建一个MMI耦合器 31 G=9d&N
2.4 插入input plane 35 gXFWxT8S
2.5 运行模拟 39 kSncZ0K{
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 R!\EKH
3 创建一个单弯曲器件 44 \_6OCVil
3.1 定义一个单弯曲器件 44 6=GZLpv
3.2 定义布局设置 45 j7QX,_Q
3.3 创建一个弧形波导 46 LJlZ^kh
3.4 插入入射面 49 eDKxn8+(H
3.5 选择输出数据文件 53 S::=85[>z
3.6 运行模拟 54 >h~IfZU1
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 g=@_Z"
4 创建一个MMI星形耦合器 60 ^rNUAj9Z
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 %|W.^q
4.2 定义布局设置 61 256LHY|6
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ~`MS~,,
4.4 插入输入面 62 jH;Du2w
4.5 运行模拟 63 m` AK~O2
4.6 预览最大值 65 v-j3bB
4.7 绘制波导 69 <=K qcHb
4.8 指定输出波导的路径 69 Y$>-%KcKeI
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 C@\{ehG
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 &?,U_)x/
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 p/6zEZ*
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 l:|D,q
5.1 定义波导材料 75 N3BL3:@O
5.2 定义布局设置 76 "8)z=n
5.3 创建波导 76 I&yVx8aH}
5.4 修改输入平面 77 )=pD%$iq
5.5 指定波导的路径 78 JtKp(k&
5.6 运行模拟 79 M)-6T{[IT
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 alMYk
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 Xf'=+f2p
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 ]$-cMX
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 Z4TL6]^R
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 {^)70Vz>PE
6.2 定义布局结构 89 TA18 gq
6.3 绘制并定位波导 91 yc;3Id5?>
6.4 生成布局脚本 95 )EM7,xMz
6.5 插入和编辑输入面 97 !v|ISyK
6.6 运行模拟 98 Nil}js27
6.7 修改布局脚本 100 bp<^R
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 |`k .y]9
7 应用预定义扩散过程 104 66&EBX}
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 ]:]H:U]p
7.2 定义布局设置 106 gApoX0nrv
7.3 设计波导 107 +ZsX*/TOn
7.4 设置模拟参数 108 5i6 hp;=
7.5 运行模拟 110 F4#g?R::U
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 's?Ai2=#
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 B/f0P(7
7.8 添加一个新的轮廓 111 fN%jJ-[d
7.9 创建上方的线性波导 112 _cH@I?B
8 各向异性BPM 115 I`RBj`IF
8.1 定义材料 116 3k$[r$+"
8.2 创建轮廓 117 U 5w:"x
8.3 定义布局设置 118 ]DG?R68DQ
8.4 创建线性波导 120 +%>:0mT
8.5 设置模拟参数 121 Lm*VN~2
8.6 预览介电常数分量 122 8;P2A\X
8.7 创建输入面 123 K<sCF[
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 9<Eg}Ic
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 qem(s</:
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 XE3aXK'R
9.2 定义布局设置 130 F!!N9VIC
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 NW9n
9.4 编辑输入平面 132 2C^B_FUg|]
9.5 设置模拟参数 134 sd re#@n}
9.6 运行模拟 135 R0Ue0pF7
10 电光调制器 138 SkNre$>t{
10.1 定义电解质材料 139 r`\A nT?
10.2 定义电极材料 140 faXx4A2"
10.3 定义轮廓 141 ^)yTBn,
10.4 绘制波导 144 m`?MV\^
10.5 绘制电极 147 6R UrF
10.6 静电模拟 149 .aOnGp
10.7 电光模拟 151 Rf %HIAVE
11 折射率(RI)扫描 155 HjNxqaljt
11.1 定义材料和通道 155 vEe NW
11.2 定义布局设置 157 E4.SF|=x
11.3 绘制线性波导 160 {04"LAE
11.4 插入输入面 160 ks;%*d
11.5 创建脚本 161 V,v[y\
11.6 运行模拟 163 #.B"q:CW*P
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 S&jesG-F
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 \kamcA
12.1 定义材料 165 &fP XU*l4
12.2 创建参考轮廓 166 qk(P>q8[
12.3 定义布局设置 166 `BFIC7a
12.4 用户自定义轮廓 167 R5_i15<
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 JWP*>\P
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 l7[7_iB&E
13.1 定义材料 173 Oeya%C5'
13.2 创建钛扩散轮廓 173 rEZ8eeB[3
13.3 定义晶圆 174 C&\5'[*
13.4 创建器件 175 8euZTfK9e
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 C_:k8?
13.6 定义电极区域 178 E N^Uki`
更多详情加微联系[attachment=114288]
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