《OptiBPM入门教程》

z8}QXXa   前  言 <@ t s[p.   >h#juO "   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。 k# Ho7rS&   S$fS|N3]%   OptiBPM是基于光束传输算法（BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM）来模拟光通过任意波导介质（各向同性与各向异性）。并可使用合适的数值方法，如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI，来进行计算，计算过程中可以使用合适的边界条件，如TBC和PML边界条件，以完成整个波导结构的仿真和分析，获得任意位置处的电磁场分布。 D3dh,&KO\   \M@IKE   通过OptiBPM，科研人员可以同时观察近场分布（包含幅度、相位等），检测辐射以及方向场（Guided Field）。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率，减小风险并降低整体研发产品成本。 rCA!b"C2   Nh^I{%.x   本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 ]oSx]R>{f   .txtt?ZF2   本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 t!/~_}eDJ   R"O%##Ws   《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 VpHwc!APq   上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 uIO,9> ee   YB4 ZI   %u&Vt"6m=   目 录 NR_3 nt^h   1 入门指南 4 9H4"=!AAgD   1.1 OptiBPM安装及说明 4 C}xfo}i   1.2 OptiBPM简介 5 ZZ^A&%E(a   1.3 光波导介绍 8 DeF`#a0E   1.4 快速入门 8 Ar/P%$Zfq   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 2'M5+[8y8   2.1 定义MMI耦合器材料 28 leNX5 sX   2.2 定义布局设置 29 oowof i(E   2.3 创建一个MMI耦合器 31 4+d(d   2.4 插入input plane 35 .Er+*j;&w   2.5 运行模拟 39 D60quEe3%   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 {{P 3Z[   3 创建一个单弯曲器件 44 s-WZ3g   3.1 定义一个单弯曲器件 44 ",gVo\^   3.2 定义布局设置 45 -th.(eAx   3.3 创建一个弧形波导 46 0.R3(O   3.4 插入入射面 49 zsQkI@)sO   3.5 选择输出数据文件 53 DPW^OgL;   3.6 运行模拟 54 2Q@na@s   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 [O_5`X9|   4 创建一个MMI星形耦合器 60 e#mf{1&   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 ivl %%nY'   4.2 定义布局设置 61 [&&#~gz   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 iCiKr aW   4.4 插入输入面 62 fI0"#iv}   4.5 运行模拟 63 m)<+?Bv y   4.6 预览最大值 65 _7:Bxx4B   4.7 绘制波导 69 (_}q>3   4.8 指定输出波导的路径 69 ~x'8T!M{   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 Z*q&^/N   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 JLWm9c+UTG   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 Y9#dAI[Gce   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 !0zcS7&P   5.1 定义波导材料 75 +XBF,<P   5.2 定义布局设置 76 L6nsVL&   5.3 创建波导 76 p{GO-gE@   5.4 修改输入平面 77 -WyB2$!(   5.5 指定波导的路径 78 r>bgCQ#-n   5.6 运行模拟 79 _,K[kVn   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 X}3?k<m   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 LHZsmUM(dg   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 kkHK~(>G   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 W!XBuk-   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 _IU5HT}2   6.2 定义布局结构 89 z@19gD#8   6.3 绘制并定位波导 91 R7z @y o   6.4 生成布局脚本 95 &I'J4gk[   6.5 插入和编辑输入面 97 8irTGA   6.6 运行模拟 98 "\;n t5L   6.7 修改布局脚本 100 ;DZj.|Sj+   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 z$m(@Q   7 应用预定义扩散过程 104 ak:f4dEd   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 v4rO 0y=C   7.2 定义布局设置 106 '*`n"cC:   7.3 设计波导 107 #huh!Mn   7.4 设置模拟参数 108 \+U;$.)3   7.5 运行模拟 110 4,QA {v   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 67T.qX2I$   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 8#A4B2   7.8 添加一个新的轮廓 111 XHgW9;M!   7.9 创建上方的线性波导 112 A-myY30   8 各向异性BPM 115 s- SFu   8.1 定义材料 116 SufM~9Ll   8.2 创建轮廓 117 #;8VBbc\^   8.3 定义布局设置 118 INk|NEX   8.4 创建线性波导 120 M{)eA<6   8.5 设置模拟参数 121 ircL/:   8.6 预览介电常数分量 122 IR2Qc6+{   8.7 创建输入面 123 TZ n2,N   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 wS7Vo{#@\   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 /u]#dX5   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 NhYUSk ~u   9.2 定义布局设置 130 oTb42a_j{   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 HtE^7i*_   9.4 编辑输入平面 132 a ge8I$*`@   9.5 设置模拟参数 134 zJ1M$U   9.6 运行模拟 135 Jk|DWZ   10 电光调制器 138 A -8]4p::   10.1 定义电解质材料 139 {uZ|Oog(p   10.2 定义电极材料 140 Ax@ 7RJ||   10.3 定义轮廓 141 (C`nBiL<   10.4 绘制波导 144 4V]xVma   10.5 绘制电极 147 cyjgi /Z   10.6 静电模拟 149 v=dN$B5y3   10.7 电光模拟 151 ,_7m<(/f   11 折射率(RI)扫描 155 5mudww`   11.1 定义材料和通道 155 0$yHO2 f   11.2 定义布局设置 157 zC[LcC*+J   11.3 绘制线性波导 160 U/v)6:j)4R   11.4 插入输入面 160 "J}B lB   11.5 创建脚本 161 7uv"#mq   11.6 运行模拟 163 w}07u5   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 @LU[po1I   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 jt3W.^6HO   12.1 定义材料 165 q~AvxO   12.2 创建参考轮廓 166 }VH2G94Ll   12.3 定义布局设置 166 ecvZwL   12.4 用户自定义轮廓 167 }+[!h=Bx   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 `-W4/7   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 Vj) "?|V   13.1 定义材料 173 <A\g*ld   13.2 创建钛扩散轮廓 173 %.uN|o&n   13.3 定义晶圆 174 j~;y~Cx?   13.4 创建器件 175 !+UXu]kA   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 RdpOj >fT   13.6 定义电极区域 178 Cf<TDjU`|   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 )J[Ady^5   13.8 运行模拟 182 6is+\   13.9 创建脚本 184 t[b(erO'   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 yM-%x1r~   14.1 理论背景 186 IL*MB;0>   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 DAMw(   14.3 生成脚本数据 190 lKRp9is n^   14.4 导出散射数据 193 <`A!9+   14.5 创建臂 194 qX[C%   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 `\BBdQ#bH   14.7 加载两个臂的文件 200 &(x>J:b   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 0R&7vn   14.9 连接元件 202 QX(t@VP   14.10 运行模拟 203 d;r,?/C   14.11 创建图以查看结果 204 $VxuaOTyVZ

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