光波导《OptiBPM入门教程》

}stc]L{79   前  言 5%j !SVW   7(AB5.O   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。 :786Z,' )   `8xt!8Z$   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。 fF37P8Ir   HTuv_kE   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。 X-O/&WRYQ   :r*skV|   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。 +c!v%uX   H@o3u>}   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。 fOs}5J   %_N-~zZ1E   《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 "HSAwe`5jU   上海讯技光电科技有限公司 3(l^{YC+[7   WVlyR\.   uQgv ;jsPz   目 录 dq[X:3i   1 入门指南 4 Kk|uN#m   1.1 OptiBPM安装及说明 4 ^Rriu $\   1.2 OptiBPM简介 5 ;(AVZxCM   1.3 光波导介绍 8 gwwYz]'d>r   1.4 快速入门 8 swEE >=   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 N9 yL(2   2.1 定义MMI耦合器材料 28 4sOo>.<x   2.2 定义布局设置 29 X;/~d>@   2.3 创建一个MMI耦合器 31 70IBE[T&   2.4 插入input plane 35 c+P.o.k;   2.5 运行模拟 39 C,$$bmS=   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 HC4qP9Gs   3 创建一个单弯曲器件 44 Tov!X8p   3.1 定义一个单弯曲器件 44 x%HX0= (   3.2 定义布局设置 45 >.^/Z/[.L   3.3 创建一个弧形波导 46 `{BY {   3.4 插入入射面 49 kpFt   3.5 选择输出数据文件 53 d2f    3.6 运行模拟 54 dNd(57   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 w+c%Y\:   4 创建一个MMI星形耦合器 60 O3H dPQ   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 /, T@/   4.2 定义布局设置 61 `rEu8u   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 eiE36+'>b   4.4 插入输入面 62 62{(i'K   4.5 运行模拟 63 O~Eju   4.6 预览最大值 65 (/6~*<ZGT   4.7 绘制波导 69 4 XSEN]F   4.8 指定输出波导的路径 69 \/E+nn\)   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 N,N9K   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 -js:R+C528   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 AG?cI@',   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 7mG/f   5.1 定义波导材料 75 op!8\rM<e   5.2 定义布局设置 76 zF'LbQz0[   5.3 创建波导 76 t2V|moG   5.4 修改输入平面 77 w"?H4   5.5 指定波导的路径 78 7{0;<@   5.6 运行模拟 79 [N]5)n   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 iKs @oHW   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 NrQGoAOw   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 E8$k}I   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 J@$h'YUF   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 /Z':wu\   6.2 定义布局结构 89 &d1|B`gL|   6.3 绘制并定位波导 91 -nM=^i4)   6.4 生成布局脚本 95 k'H+l]=   6.5 插入和编辑输入面 97 #m %ZW3   6.6 运行模拟 98 :2+,?#W   6.7 修改布局脚本 100 ep|> z#1   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 $Sz@u"ig%   7 应用预定义扩散过程 104 M1UabqQ   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 cOz8YVR-   7.2 定义布局设置 106 -|Z[GN:   7.3 设计波导 107 )w3?o#@   7.4 设置模拟参数 108 5%`fh%   7.5 运行模拟 110 5W%^g_I   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 K+2sq+3q   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 dXwfOC\\   7.8 添加一个新的轮廓 111 VTM*=5|c   7.9 创建上方的线性波导 112 gXrXVv<)yw   8 各向异性BPM 115 &`] Lg?J   8.1 定义材料 116 v@_^h}h/,=   8.2 创建轮廓 117 ;!RS q'L1   8.3 定义布局设置 118 F?h{IH f   8.4 创建线性波导 120 4gyC?#Ed e   8.5 设置模拟参数 121 R;XG2   8.6 预览介电常数分量 122 0#$<2   8.7 创建输入面 123 1W@ C]n4   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ]' ck!eG   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 g4p-$WyT8>   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 o p{DPUO0   9.2 定义布局设置 130 ,tZJSfHB   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 nYA@t=t0   9.4 编辑输入平面 132 $-x@P9im   9.5 设置模拟参数 134 A@:h \<   9.6 运行模拟 135 3u&>r-V6Fn   10 电光调制器 138 |<:Owd=   10.1 定义电解质材料 139 F0Nl,9h('   10.2 定义电极材料 140 6R`q{}.   10.3 定义轮廓 141 06)B<   10.4 绘制波导 144 Oq[2<ept   10.5 绘制电极 147 bQTkW<7gh   10.6 静电模拟 149 x-hr64WFK   10.7 电光模拟 151 Ll2yJ .C4   11 折射率(RI)扫描 155 *#{V^}   11.1 定义材料和通道 155 "#ctT-g`6   11.2 定义布局设置 157 dq6|m }g{   11.3 绘制线性波导 160 \E}YtN#   11.4 插入输入面 160 B\<;e   11.5 创建脚本 161 %$'YP   11.6 运行模拟 163 !@.9>"FU   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 a;GuFnfn,   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 Es7+bFvsE8   12.1 定义材料 165 E((U=P}+g   12.2 创建参考轮廓 166 w#-J ?/m   12.3 定义布局设置 166 -gq,^j5,   12.4 用户自定义轮廓 167 %I`%N2ss   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 xE{PsN1 X;   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 r2h{#2   13.1 定义材料 173 vV (?A   13.2 创建钛扩散轮廓 173 YA?46[:   13.3 定义晶圆 174 2#y-3y<G   13.4 创建器件 175 neLQ>WT L   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 DI>SW%)>   13.6 定义电极区域 178 hxT{!g   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 l-mt{2   13.8 运行模拟 182 VGe OoS   13.9 创建脚本 184 j0X Jf<   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186  K}OY!|   14.1 理论背景 186 9 SBVp6'   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 ;A\SbLM   14.3 生成脚本数据 190 =sIkA)"!=   14.4 导出散射数据 193 $XZC8L#   14.5 创建臂 194 4?u<i=i   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 SJ%h.u@&@F   14.7 加载两个臂的文件 200 o`{@':%D`   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 %fF0<c^-U   14.9 连接元件 202 R?Dc*,   14.10 运行模拟 203 S.! n35   14.11 创建图以查看结果 204 ~BbF:DS   有兴趣扫码加微联系[attachment=116632] 0W6jF5T

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