光波导《OptiBPM入门教程》

F+,~v-   前  言 gQxbi1!;9   s.N7qO^:E   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。 w)kNkD   5NS[dQG5   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。 E9Np0M<   hbzC#@q   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。 a(kg/s   Pe3@d|-,MU   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。 75"f2;   _aFl_\3>   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。 %Y<|;0v   uxtWybv   《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 tyXuG<   上海讯技光电科技有限公司 )uj Ex7&c   /'].lp   M=FxB;v   目 录 TUV&vz{   1 入门指南 4 66/3|83Z   1.1 OptiBPM安装及说明 4 =(NB%}   1.2 OptiBPM简介 5 Cjqklb/   1.3 光波导介绍 8 /y _O4   1.4 快速入门 8 5p<ItU$pnL   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 e+$p9k~   2.1 定义MMI耦合器材料 28 k2c}3 MeP   2.2 定义布局设置 29 Sp@^XmX(S   2.3 创建一个MMI耦合器 31 1|kvPo#   2.4 插入input plane 35 C${Vg{g7a   2.5 运行模拟 39 0E,8R{e   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 "= 6_V?&w   3 创建一个单弯曲器件 44 r@v,T8   3.1 定义一个单弯曲器件 44 hd>aZ"nm1   3.2 定义布局设置 45 \>jLRb|7Ts   3.3 创建一个弧形波导 46 ;> _$`   3.4 插入入射面 49 OMWbZ>jB   3.5 选择输出数据文件 53 *5vV6][   3.6 运行模拟 54 [Sr,h0h6   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 0f b`08,^   4 创建一个MMI星形耦合器 60 & -{DfNKc   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 GN ]cDik   4.2 定义布局设置 61 co~Pyj   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ?nofUD.   4.4 插入输入面 62 y4t7`-,~   4.5 运行模拟 63 @ hJ %@(   4.6 预览最大值 65 mL{B!Q   4.7 绘制波导 69 9K5pwC\$%   4.8 指定输出波导的路径 69 0Sle   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 'MEz|Z   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 c_ -drS   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 |B'9\OkP[=   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 X%Z{K-   5.1 定义波导材料 75 $}J5xG,}$   5.2 定义布局设置 76 5b!vgm#])   5.3 创建波导 76 |zQ4u   5.4 修改输入平面 77 :"=ez<t   5.5 指定波导的路径 78 4]h =yc R   5.6 运行模拟 79 _d"b;4l   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 )-0kb~;|   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 ~%^ tB   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 ?&|5=>u2}$   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 x^kp^ /f   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 8Eakif0CO   6.2 定义布局结构 89 GB>QK   6.3 绘制并定位波导 91 w8kOVN2b   6.4 生成布局脚本 95 lzYEx   6.5 插入和编辑输入面 97 )Y2{_ bx4"   6.6 运行模拟 98 _CW(PsfY   6.7 修改布局脚本 100 }\HN&@   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 e?7&M   7 应用预定义扩散过程 104 P%{ ^i]   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 >#hO).`C   7.2 定义布局设置 106 }._eIx"   7.3 设计波导 107 k.uMp<)D   7.4 设置模拟参数 108 cWi}V   7.5 运行模拟 110 ~-EOjX(X'E   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`#w+C#EW   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 =x<ge_Y   7.8 添加一个新的轮廓 111 }dp=?AFg   7.9 创建上方的线性波导 112 A%`[mc]4#   8 各向异性BPM 115 (iL|Sq&}b   8.1 定义材料 116 {$R' WXVs   8.2 创建轮廓 117 Qp/QaVQ+   8.3 定义布局设置 118 Z8rvWH9   8.4 创建线性波导 120 ?Lyxw]   8.5 设置模拟参数 121 ``ou/Z   8.6 预览介电常数分量 122 ^r*r w=   8.7 创建输入面 123 'yL%3h _@   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 `glBV`?^   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 kKAP" 'v   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 GM3f-\/   9.2 定义布局设置 130 Zn ''_fjh   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 W}5xmz   9.4 编辑输入平面 132 #a<Gxj   9.5 设置模拟参数 134 c2&q*]?l;   9.6 运行模拟 135 R $&o*K`?   10 电光调制器 138 %]>KvoA   10.1 定义电解质材料 139 +n#V[~~8AI   10.2 定义电极材料 140 @&1ZB6OCb:   10.3 定义轮廓 141 nHm}zOL c   10.4 绘制波导 144 w+yC)Rmz   10.5 绘制电极 147 H`0|tepz   10.6 静电模拟 149 ,QcF|~n   10.7 电光模拟 151 *QLI3B9V   11 折射率(RI)扫描 155 7T1=q{#M   11.1 定义材料和通道 155 KU8Jbl*    11.2 定义布局设置 157 `-3Ow[   11.3 绘制线性波导 160 gLy&esJl1   11.4 插入输入面 160 5*1D$mxD"   11.5 创建脚本 161 NdzSz]q}   11.6 运行模拟 163 }[4r4 1[   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 QKr,g   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 n2oz"<?$S   12.1 定义材料 165 @ Wd9I;hWv   12.2 创建参考轮廓 166 !t gi   12.3 定义布局设置 166 LN@F+CyDc   12.4 用户自定义轮廓 167 DP3PYJ%+B   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 hJZV}a|   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 y~F,0"N\r   13.1 定义材料 173 ;*:Pw?'   13.2 创建钛扩散轮廓 173 qYlhlHD   13.3 定义晶圆 174 go'-5in(   13.4 创建器件 175 MM(xk   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 %`&2+\`   13.6 定义电极区域 178 T[j#M+p   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 <})2#sZO!   13.8 运行模拟 182 UE$UR#T'w   13.9 创建脚本 184 ><gG8MH0'   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 c.>oe*+   14.1 理论背景 186 =y0C1LD+   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 ~v6OsH%vx   14.3 生成脚本数据 190 k3)dEH1z   14.4 导出散射数据 193 WJ4li@T7V   14.5 创建臂 194 Ry%Mej:   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 xHz[t6;4;   14.7 加载两个臂的文件 200 { S3ZeN,kZ   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 (]Y 5eM   14.9 连接元件 202 &N H$nY.r   14.10 运行模拟 203 f! !V${)X   14.11 创建图以查看结果 204 2vAQ   有兴趣扫码加微联系[attachment=116632] ?TU}~}

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