光波导《OptiBPM入门教程》

oYm{I ~"   前  言 ue:P#] tx   1YD.jU^;HD   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。 nu%Nt"~[%   wQuaB6E   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。 h \cK   #2'&=?J1r   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。 c1!/jTX$   E6-(q!"A   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。 1Kf t?g   @.@#WHde   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。 7MJ)p$&   <21^{ yt1   《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 Tq; "_s   上海讯技光电科技有限公司 Gz5@1CF   4qcIoO   c(g^*8Pb   目 录 [>9"RzEl   1 入门指南 4 {Qmb!`F   1.1 OptiBPM安装及说明 4 /2V',0   1.2 OptiBPM简介 5 ]BD5+>;   1.3 光波导介绍 8 CIvT5^}   1.4 快速入门 8 R$m?&1K   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 a}7KpKCD   2.1 定义MMI耦合器材料 28 HZ4 ^T7G   2.2 定义布局设置 29 X.Y)'qSf   2.3 创建一个MMI耦合器 31 rL/7wa   2.4 插入input plane 35 M@[gT?mv1   2.5 运行模拟 39 (lsod#wEMg   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 l8lR5<   3 创建一个单弯曲器件 44 ,lYU#Hx*   3.1 定义一个单弯曲器件 44 %9)J-B   3.2 定义布局设置 45 *!s?hHv   3.3 创建一个弧形波导 46 +Z(VWu6   3.4 插入入射面 49 |i}g 7   3.5 选择输出数据文件 53 8_$2aqr   3.6 运行模拟 54 @<JQn^M   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 !@1!ld   4 创建一个MMI星形耦合器 60 ew['9   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 emIbGkH   4.2 定义布局设置 61 nW*Oo|p~=   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 _u5U> w   4.4 插入输入面 62 dg8 \(G   4.5 运行模拟 63 'E8Qi'g   4.6 预览最大值 65 I;Y`rGj   4.7 绘制波导 69 r:Cid*~m   4.8 指定输出波导的路径 69 N|L5Ru    4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 640V&<+v   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 [kkcV5I-   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 Ap9wH[H   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 d>psqmQ   5.1 定义波导材料 75 nE%qm -   5.2 定义布局设置 76 Vo8"/]_h   5.3 创建波导 76 _I5+o\;1   5.4 修改输入平面 77 o-Arfc3Q   5.5 指定波导的路径 78 x"De 9SB   5.6 运行模拟 79 .1lc'gu5y   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 #TF   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 !PbFo%)   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 <2A'    6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 4;{CR. D   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 e 3oIoj4o   6.2 定义布局结构 89 K#m o+n5-;   6.3 绘制并定位波导 91 zH4#\d   6.4 生成布局脚本 95 _%!hk c(   6.5 插入和编辑输入面 97 `"4EE}eQc   6.6 运行模拟 98 V@f#/"u'   6.7 修改布局脚本 100 }1 ^.A84a   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 >@ iV!!   7 应用预定义扩散过程 104 <Ux;dekz}   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 syvi/6   7.2 定义布局设置 106 H>9$L~   7.3 设计波导 107 b7mP~]V   7.4 设置模拟参数 108 3|3lUU\I   7.5 运行模拟 110 zf#&3K'k   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 1t'\!   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 T+hW9pa)   7.8 添加一个新的轮廓 111  /9Xf[<   7.9 创建上方的线性波导 112 *%sYajmD   8 各向异性BPM 115 %)V3QnBO   8.1 定义材料 116 yRDLg c   8.2 创建轮廓 117 u1<kdTxA N   8.3 定义布局设置 118 U"Oq8 5vY   8.4 创建线性波导 120 cKAl 0_[f"   8.5 设置模拟参数 121 eD0@n :   8.6 预览介电常数分量 122 H\vO0 <X   8.7 创建输入面 123 XwMC/]lK<   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 eyV904<F   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ^;bkU|(`6   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 24fWj?A|^   9.2 定义布局设置 130 RR|Eqm3)   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 Wd#6Y}:   9.4 编辑输入平面 132 A:Z:&(NtE:   9.5 设置模拟参数 134 eKOTxv{   9.6 运行模拟 135 m\=u/Zip   10 电光调制器 138 _i#Z'4?2E   10.1 定义电解质材料 139 _u; UU$~   10.2 定义电极材料 140 LX'US-B.!   10.3 定义轮廓 141 fCR;Fk2B   10.4 绘制波导 144 huIr*)r&p   10.5 绘制电极 147 Z(P#]jI]   10.6 静电模拟 149 6G],t)<A'-   10.7 电光模拟 151 E3qX$|.$/   11 折射率(RI)扫描 155 `OWB@_u5   11.1 定义材料和通道 155 B^{DCHu/   11.2 定义布局设置 157 sEa:p:!   11.3 绘制线性波导 160 XijQ)}'C3   11.4 插入输入面 160 `shB[Lt   11.5 创建脚本 161 19_F\32   11.6 运行模拟 163 qMkP/BjV   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ^9i^Ci9   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 ?}.(k/   12.1 定义材料 165 )d~Mag+   12.2 创建参考轮廓 166 PhQD}|S   12.3 定义布局设置 166 ;DTNw=   12.4 用户自定义轮廓 167 N>_7Ltw/   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 iy 5   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 yLP0w^Q   13.1 定义材料 173 dGg+[?   13.2 创建钛扩散轮廓 173 [*(MI 9WM   13.3 定义晶圆 174 E:ytdaiT   13.4 创建器件 175 b8Qm4b?:4   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 2% I:s6r   13.6 定义电极区域 178 uH#NJoRO   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 HFazqQ[   13.8 运行模拟 182 WBGYk);   13.9 创建脚本 184 :Z)s'd.   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 Smp+}-3O   14.1 理论背景 186 >cp9{+#f   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 *QVE>{   14.3 生成脚本数据 190 vR,'':   14.4 导出散射数据 193 y.Py>GJJ1S   14.5 创建臂 194 ~gf$ L9   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 R[(,wY_1   14.7 加载两个臂的文件 200 >h9U~#G=   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 TsD >m   14.9 连接元件 202 8Xr3q eh+   14.10 运行模拟 203 \?o%<c5{   14.11 创建图以查看结果 204 `C1LR,J   有兴趣扫码加微联系[attachment=116632] sM-*[Q= _

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