光波导《OptiBPM入门教程》

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前言 hZXXBp
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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。 'dG%oDHX]P
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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。 /^SAC%PD
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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。 tC?=E#3V
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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。 zG }?
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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。 |y;}zQB-dH
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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 !%+2Yifna

上海讯技光电科技有限公司
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目录 Ei}/iBG@
1 入门指南 4 EC2+`HJ"
1.1 OptiBPM安装及说明 4 K5ZC:Ks
1.2 OptiBPM简介 5 `pf4X/Py
1.3 光波导介绍 8 kE>0M9EdH
1.4 快速入门 8 fqX"Lus `=
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 l&4,v
2.1 定义MMI耦合器材料 28 }jt?|dl1
2.2 定义布局设置 29 Va,<3z%O<
2.3 创建一个MMI耦合器 31 Xp\/YJOibd
2.4 插入input plane 35 ;__9TN
2.5 运行模拟 39 w\54j)rb
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 #/"8F O%~p
3 创建一个单弯曲器件 44 \P} p5k[
3.1 定义一个单弯曲器件 44 5$DHn]
3.2 定义布局设置 45 LTNj| u
3.3 创建一个弧形波导 46 N8qDdr9p?c
3.4 插入入射面 49 V@>r*7\F
3.5 选择输出数据文件 53 d(vsE%/!
3.6 运行模拟 54 R1nJUOE4w^
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 ju}fL<<e
4 创建一个MMI星形耦合器 60 CTWn2tpW
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 o7mZzzP
4.2 定义布局设置 61 aQI^^$9g
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 "UEv&mQ
4.4 插入输入面 62 kb[P\cRa
4.5 运行模拟 63 wi9DhVvc 0
4.6 预览最大值 65 uOa26kE4
4.7 绘制波导 69 QO"oEgB`+Z
4.8 指定输出波导的路径 69 (D@A74q\'
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 W@yJAQ
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 qo<&J f
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 8ElKD{.BU8
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 )p!7#v/@f
5.1 定义波导材料 75 >iS`pb
5.2 定义布局设置 76 J=pztASt
5.3 创建波导 76 J_>w3uY
5.4 修改输入平面 77 Pnd`=%w%]
5.5 指定波导的路径 78 AuR$g7z
5.6 运行模拟 79 D;UV&.$'v
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 dt~YW
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 nXjPx@
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 SP|<Tny
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 mxb06u_
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 .VTy[|o
6.2 定义布局结构 89 M$0u1~K
6.3 绘制并定位波导 91 YeF1C/'hy
6.4 生成布局脚本 95 )lJao
6.5 插入和编辑输入面 97 odg<q$34
6.6 运行模拟 98 O?<&+(uMTT
6.7 修改布局脚本 100 jy]JiQB
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 p{PE@KO:
7 应用预定义扩散过程 104 + >cBVx6
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 Rb(SBa
7.2 定义布局设置 106 zG e'*Qei
7.3 设计波导 107 wvrrMGU)a
7.4 设置模拟参数 108 ^<LY4^
7.5 运行模拟 110 5OoN!TEM
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 wH~kTU2br
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 ;<0LXYL;
7.8 添加一个新的轮廓 111 ,;M4jc{
7.9 创建上方的线性波导 112 V7TVt,-3
8 各向异性BPM 115 0oEOre3^%
8.1 定义材料 116 PvGDTYcKp
8.2 创建轮廓 117 5=e@d:Sz
8.3 定义布局设置 118 ZNYH#mJX*
8.4 创建线性波导 120 F4Y@ B
8.5 设置模拟参数 121 Jv.UQ
8.6 预览介电常数分量 122 V'w@rc\XN
8.7 创建输入面 123 O$IjNx
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 5wUUx#
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 hK<5KZ/4
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 j[Uxa
9.2 定义布局设置 130 :{(w3<i
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 -R{V-
9.4 编辑输入平面 132 _,</1~.
9.5 设置模拟参数 134 oA1a/[#
9.6 运行模拟 135 #[#KL/i)$
10 电光调制器 138 0zY(:;X
10.1 定义电解质材料 139 d6i6hcQE
10.2 定义电极材料 140 x1 1U@jd+1
10.3 定义轮廓 141 eSW{Cb
10.4 绘制波导 144 fL]Pztsk+
10.5 绘制电极 147 pu,?<@0YK
10.6 静电模拟 149 w\}?(uO
10.7 电光模拟 151 /pp1~r.s?>
11 折射率(RI)扫描 155 ITy/eZ"&:
11.1 定义材料和通道 155 kF>o.uSV
11.2 定义布局设置 157 WMMO5_Mz
11.3 绘制线性波导 160 e*j.
11.4 插入输入面 160 ~zHg[X*
11.5 创建脚本 161 l]<L [Y,E-
11.6 运行模拟 163 w{k)XY40sW
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ttXjn
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 7OWbAu;
12.1 定义材料 165 21RP=0Q:
12.2 创建参考轮廓 166 exdx\@72
12.3 定义布局设置 166 hXGwP4
12.4 用户自定义轮廓 167 lWm'
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 [31p&FxM
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 #.[AK_S5&
13.1 定义材料 173 ET];%~ ^
13.2 创建钛扩散轮廓 173 8P: Rg%0)
13.3 定义晶圆 174 -*2Mf Mh
13.4 创建器件 175 _tr<}PnZ
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ;6 +}z~
13.6 定义电极区域 178 `pd&se'p
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 (Toq^+`c
13.8 运行模拟 182 B^D(5
13.9 创建脚本 184 rw)kAe31
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 Jw~( G9G
14.1 理论背景 186 R_sC! -
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 f`>/ H!<2
14.3 生成脚本数据 190 5BR5X\f0
14.4 导出散射数据 193 :Sg_tOf
14.5 创建臂 194 p1c3Q$>i
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 A|}l)!%
14.7 加载两个臂的文件 200 ^7]"kg DA
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 gqib:q;r
14.9 连接元件 202 }Vu\(~
14.10 运行模拟 203 d+iR/Ssc
14.11 创建图以查看结果 204 a'\By?V]
有兴趣扫码加微联系[attachment=116632] vFrt|JC_{
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