书籍：光波导、光耦合《OptiBPM入门教程》

IJD'0/R'c   前  言 {b<p~3%+Hc   (jPN+yQ   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。 4sSQ  nK   UN`-;!   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。 )U> q><   m qPWCFP   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。 1e'-rm F   Rr^<Q:#"<|   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。  M)Yu^   wS%I.   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。 B:n9*<v(   jsf=S{^2   《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 2"'0OQN0\   上海讯技光电科技有限公司 ykRKZYfsw(   #`:60#l   uCNQ.Nbf C   目 录 KB&t31aq   1 入门指南 4 e3F)FTG&   1.1 OptiBPM安装及说明 4 |w>"oaLN|Q   1.2 OptiBPM简介 5 JR$Dp&]I   1.3 光波导介绍 8 *Y9"-C+   1.4 快速入门 8 .',ikez   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 qX0IHe    2.1 定义MMI耦合器材料 28 \qUmdN{FU   2.2 定义布局设置 29 ,`P,))   2.3 创建一个MMI耦合器 31 S@Yb)">ZQ   2.4 插入input plane 35 gD _tBv   2.5 运行模拟 39 _t:rWC"X   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 aPcO9   3 创建一个单弯曲器件 44 s8WA@)L   3.1 定义一个单弯曲器件 44 9C-F%te7   3.2 定义布局设置 45 @xtcjB9   3.3 创建一个弧形波导 46 2(5wFc   3.4 插入入射面 49 5;>M&qmN   3.5 选择输出数据文件 53 VMa d ]bEf   3.6 运行模拟 54 &hB~Z(zS!   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 ^KF   4 创建一个MMI星形耦合器 60 V*5:V t7N   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 w{F8]N>0<   4.2 定义布局设置 61 |; $fy-   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 iq5h[   4.4 插入输入面 62 ^(N+s?   4.5 运行模拟 63 }-V .upl   4.6 预览最大值 65 mmwwz   4.7 绘制波导 69 =(Mv@eA"   4.8 指定输出波导的路径 69 b\UQ6V   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 @2CYv>   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 \ CV(c]   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 .#5<ZAh/?   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 qk~QcVg   5.1 定义波导材料 75 ]B3 0d   5.2 定义布局设置 76 =H>rX 2k   5.3 创建波导 76 0w8Id . ,   5.4 修改输入平面 77 # bsRL8@   5.5 指定波导的路径 78 -*e$>w[.N   5.6 运行模拟 79 -gIuL   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 &KbtW_   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 9{70l539   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 7#MBT-ih   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 "LaNXZ9   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 y"cK@sOo   6.2 定义布局结构 89 gLl?e8[F   6.3 绘制并定位波导 91 g}ciG!0   6.4 生成布局脚本 95 q&jZmr   6.5 插入和编辑输入面 97 DcSL f4A   6.6 运行模拟 98 K&BlWXT   6.7 修改布局脚本 100 O5Yk=-_m   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 EVgn^,   7 应用预定义扩散过程 104 _?1<   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 ?Sn$AS I   7.2 定义布局设置 106 x:xKlPGd   7.3 设计波导 107 q{yz]H,   7.4 设置模拟参数 108 *S~. KW[   7.5 运行模拟 110 ~UK) p;|   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 YwoytoXK   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 bt%k;Z]   7.8 添加一个新的轮廓 111 MukPY2[Am   7.9 创建上方的线性波导 112 ;NLL?6~   8 各向异性BPM 115 [ueT]%   8.1 定义材料 116 v :6`(5   8.2 创建轮廓 117 *r:8=^C7S   8.3 定义布局设置 118 lk6mu   8.4 创建线性波导 120 FxM`$n~K   8.5 设置模拟参数 121 X]C-y,r[M   8.6 预览介电常数分量 122 ;lW0p8   8.7 创建输入面 123 ``w,CP ?   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 8@6:UR.)   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 zoC/Hm   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 hrU.QF8   9.2 定义布局设置 130 ORcl=Eo>   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 Z =825[p   9.4 编辑输入平面 132 e`k 2g^   9.5 设置模拟参数 134 <G2;nvRr   9.6 运行模拟 135 vq(@B   10 电光调制器 138 0Rtqq NFD   10.1 定义电解质材料 139 vB/MnEKR   10.2 定义电极材料 140 KSh<_`j   10.3 定义轮廓 141 [m3G%PO@Da   10.4 绘制波导 144 jl3RE|M\<   10.5 绘制电极 147 4xtbP\=   10.6 静电模拟 149 -M%n<,XN0   10.7 电光模拟 151 g3LAi#m   11 折射率(RI)扫描 155 #jA| 04w   11.1 定义材料和通道 155 aWOApXJ   11.2 定义布局设置 157 HQ/PHUg2   11.3 绘制线性波导 160 `+1*)bYxU   11.4 插入输入面 160 @L{HT8utK3   11.5 创建脚本 161 <\X4_sdy   11.6 运行模拟 163 n U$Lp`   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 {r[*}Bv   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 +P}'2tE~'   12.1 定义材料 165 _)2NFq   12.2 创建参考轮廓 166 RUX!(Xw   12.3 定义布局设置 166 T=;'"S   12.4 用户自定义轮廓 167 >^n'   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 Ug3PZ7lK   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 #^!oP$>1   13.1 定义材料 173 lQi2ym?   13.2 创建钛扩散轮廓 173 y'2K7\>E   13.3 定义晶圆 174 $qg5m,1?   13.4 创建器件 175 P0' ;65   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ]~3wq[O   13.6 定义电极区域 178 S U2`H7C*   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 @iC !Q>D   13.8 运行模拟 182 Z0b1E   13.9 创建脚本 184 |=jgrm1yj   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 N<"_5   14.1 理论背景 186 [A*vl9=   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 | 2p\M?@   14.3 生成脚本数据 190 Be8Gx   14.4 导出散射数据 193 ;X|;/@@   14.5 创建臂 194 pOIFO=k   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 2ZIf@C{P.   14.7 加载两个臂的文件 200 6$fC R   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 ` mALx! `   14.9 连接元件 202 ! Aunwq^   14.10 运行模拟 203 #\%GrtM   14.11 创建图以查看结果 204 FE/&<g0,:   有兴趣扫码加微联系[attachment=116376] F[RhuNa&'W

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