光波导《OptiBPM入门教程》

4\ Xaou2V[   前  言 51Y%"v t   Bps%>P~.   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。 EGQgrwY5   Hcu!bOQ   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。 prz COw   &s vg<UZ   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。 ?{B5gaU9F   kodd7 AD   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。 52tc|j6~#   L#byYB;E{   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。 |yeQz   <;PKec   《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 $$1t4=Pz   上海讯技光电科技有限公司 wb?k   [=q/f2_1.   j0; ~2W#G*   目 录 9>S)*lU&s   1 入门指南 4 208^Yu   1.1 OptiBPM安装及说明 4 HC6U_d1-6   1.2 OptiBPM简介 5 Nb&j?./   1.3 光波导介绍 8 >U{iof<   1.4 快速入门 8 iv *$!\Cd   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 D`a6D   2.1 定义MMI耦合器材料 28 Nbd4> M<   2.2 定义布局设置 29 'lA}E   2.3 创建一个MMI耦合器 31 Yjc U2S"=P   2.4 插入input plane 35 WK`o3ayH-   2.5 运行模拟 39 & mOn]   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 G^k'sgy.   3 创建一个单弯曲器件 44 s;OGb{H7   3.1 定义一个单弯曲器件 44 rz%~=Ca2j   3.2 定义布局设置 45 lK=Is v+   3.3 创建一个弧形波导 46 Jq&Hz$L|   3.4 插入入射面 49 {kk%_q   3.5 选择输出数据文件 53 8>eYM   3.6 运行模拟 54 9Q4{ cB   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 9m)$^U>oz   4 创建一个MMI星形耦合器 60 qhxMO[f   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 mcd{:/^?   4.2 定义布局设置 61 f%o[eW#   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 &Uam4'B6-   4.4 插入输入面 62 U3a 2wK   4.5 运行模拟 63 Ow/,pC >V   4.6 预览最大值 65 sWr;%<K   4.7 绘制波导 69 LRu,_2"   4.8 指定输出波导的路径 69 $UH:r   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 i|1*bZ6'   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 U_*,XLU   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 (a_bU5)   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 RD:G9[   5.1 定义波导材料 75 Fa>f'VXx   5.2 定义布局设置 76 u4~+Bc_GL   5.3 创建波导 76 OK80-/8HI   5.4 修改输入平面 77 S<i1t[E@W   5.5 指定波导的路径 78 >g{&Qx`&   5.6 运行模拟 79 dzOco)y   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 JI.=y5I   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 }"TQ\v$   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 r5~W/e E   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 -fPiHKJ   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 ^yPZ$Q   6.2 定义布局结构 89 IADHe\.   6.3 绘制并定位波导 91 T<0r,   6.4 生成布局脚本 95 Li6|c*K'   6.5 插入和编辑输入面 97 G*N[tw   6.6 运行模拟 98 Mm@G{J\\   6.7 修改布局脚本 100 I0zx'x)F   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 @??3d9I   7 应用预定义扩散过程 104 CKn2ZL   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 @KL&vm(F$   7.2 定义布局设置 106 Bn]=T   7.3 设计波导 107 ~".@mubt1$   7.4 设置模拟参数 108 LXo$\~M8G8   7.5 运行模拟 110 3 2 i6j   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 7_2D4CI   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 CnB[ImMs(A   7.8 添加一个新的轮廓 111 3FR(gr$X   7.9 创建上方的线性波导 112 '*y(F*7+   8 各向异性BPM 115 V #w$|2   8.1 定义材料 116 P#hRqETw   8.2 创建轮廓 117 1.+O2qB   8.3 定义布局设置 118 M v(Pp   8.4 创建线性波导 120 UAF$bR   8.5 设置模拟参数 121 %8n<#0v-|4   8.6 预览介电常数分量 122 ! :]_-DX   8.7 创建输入面 123 Cw(e7K7&   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 z)C}}NH*!@   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 i6V$mhL   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 rQ*w3F?:   9.2 定义布局设置 130 &b#d4p6&l   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 J`5+Zngr   9.4 编辑输入平面 132 p"hO6b%V   9.5 设置模拟参数 134 x4v:67_^   9.6 运行模拟 135 #`3Q4   10 电光调制器 138 i$] :Y`3h   10.1 定义电解质材料 139 )L9eLxI   10.2 定义电极材料 140 IaeO0\ 4E   10.3 定义轮廓 141 w0g@ <( 3   10.4 绘制波导 144 YxM\qy{Vr   10.5 绘制电极 147 #[M^Q h   10.6 静电模拟 149 ,Sgo_bC/|   10.7 电光模拟 151  t/t6o&   11 折射率(RI)扫描 155 6ZI Pe~`   11.1 定义材料和通道 155 p?$N[-W6-   11.2 定义布局设置 157 68?&`/t   11.3 绘制线性波导 160 AHs%?5YTY;   11.4 插入输入面 160 -E\G3/*51   11.5 创建脚本 161 4S'e>:   11.6 运行模拟 163 Xi"9y @   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 cV>?*9z0   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 T2rwK2   12.1 定义材料 165 Vw w 211   12.2 创建参考轮廓 166 VL*5   12.3 定义布局设置 166 sBZn0h@   12.4 用户自定义轮廓 167 G)~>d/   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 6xx.Z3v   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 /ZiMD;4@y   13.1 定义材料 173 @VP/kut   13.2 创建钛扩散轮廓 173 fZf>>mu@r'   13.3 定义晶圆 174 ^?fsJ   13.4 创建器件 175 VJ-t#q"   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ,9G'1%z,   13.6 定义电极区域 178 H9jlp.F   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 'KmM%tN   13.8 运行模拟 182 !Dc?9W!b   13.9 创建脚本 184 xKL(:ePS   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 aT2%Az@j   14.1 理论背景 186 ?W ^`Fa)]o   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 NUiv"tAY   14.3 生成脚本数据 190 o]p$ w[5   14.4 导出散射数据 193 VB/75xK_   14.5 创建臂 194 T#rUbi>""   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 |b@`ykD   14.7 加载两个臂的文件 200 rYPuo   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 Kc] GE#~g   14.9 连接元件 202 =Cf@!wZ^   14.10 运行模拟 203 Wx/PD=Sf&   14.11 创建图以查看结果 204 I@N/Y{y#   有兴趣扫码加微联系[attachment=116632] -GL.8"c[

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