光波导《OptiBPM入门教程》

\pP1k.~UnC   前  言 -e0?1.A$   "x 3C3Zu.;   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。 152LdZevF   S/YHT)0x[   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。 /R>YDout}   '#Do( U'   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。 53^3..E|   <5G4|l   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。 'rVB2 `z-   D/,(xWaT   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。 n{M-t@r7   z>'vS+axV   《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 b%d,X-3   上海讯技光电科技有限公司 G+I->n-s4   J-5kvQi8   SN[ar&I   目 录 b%0@nu4   1 入门指南 4 4i<GqG   1.1 OptiBPM安装及说明 4 xP27j_*m>   1.2 OptiBPM简介 5 hb9HVj   1.3 光波导介绍 8 2~vvE   1.4 快速入门 8 Mh{;1$j#   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 as!P`*@   2.1 定义MMI耦合器材料 28 btbuE   2.2 定义布局设置 29 _3#_6>=M   2.3 创建一个MMI耦合器 31 <vb7X   2.4 插入input plane 35 [*5hx_4%B   2.5 运行模拟 39 k"m+i   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 +G,_|C2J   3 创建一个单弯曲器件 44 (Bv~6tj~J   3.1 定义一个单弯曲器件 44 m8+ EMBl   3.2 定义布局设置 45 7`^=Ie%(K   3.3 创建一个弧形波导 46 ~n(L BA   3.4 插入入射面 49 !\'HKk~V   3.5 选择输出数据文件 53 /)?qD   3.6 运行模拟 54 `P$X`;SwE   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 +x~p&,w?   4 创建一个MMI星形耦合器 60 'a:';hU3f   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 ~ftR:F|9   4.2 定义布局设置 61 -M4VC^_   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 Zcg-i:@   4.4 插入输入面 62 ID<[=es6   4.5 运行模拟 63 S,a:H*Hf   4.6 预览最大值 65 8m#y>`   4.7 绘制波导 69 90ov[|MkM   4.8 指定输出波导的路径 69 h${=gSJc   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 (`R heEg@f   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 -"XHN=H   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 R0G!5>1i   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 fwa*|y;   5.1 定义波导材料 75 ofsLx6Po   5.2 定义布局设置 76 sLSH`Xy?5   5.3 创建波导 76 -MORd{GF   5.4 修改输入平面 77 /J(~NGT   5.5 指定波导的路径 78 #vAqqAS`,   5.6 运行模拟 79 o>&-B.zq   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 M-e|$'4u   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 PWO5R]   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 6_:KFqc W   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 Ds{DVdqA$c   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 2(P<TP._E   6.2 定义布局结构 89 ?=HoU3   6.3 绘制并定位波导 91 Wq?vAnLbk   6.4 生成布局脚本 95 ,L-V?B(UQ   6.5 插入和编辑输入面 97 zy|h1.gd   6.6 运行模拟 98 Z!4 B=?(   6.7 修改布局脚本 100 \VypkbE+   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 }C$D-fH8sW   7 应用预定义扩散过程 104 1DN   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 ?KE:KV[Y   7.2 定义布局设置 106 zQ(`pld   7.3 设计波导 107 jHV) TBr   7.4 设置模拟参数 108 " s@q(J   7.5 运行模拟 110 Pj5:=d8z(   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 ('t9|   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 N{6-a   7.8 添加一个新的轮廓 111 Hr \vu`p$   7.9 创建上方的线性波导 112 @ *5+ZAF   8 各向异性BPM 115 |EY1$qItid   8.1 定义材料 116 ]H<}6} Gd   8.2 创建轮廓 117 } V"A;5j`   8.3 定义布局设置 118 jY ;Hdb''   8.4 创建线性波导 120 =%B}8$.|   8.5 设置模拟参数 121 Sae*VvT6   8.6 预览介电常数分量 122 o?I`n*u"X   8.7 创建输入面 123 k4` %.;   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 U? ;Q\=>   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 P~PM$e   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 6p.y/LMO   9.2 定义布局设置 130 ^KV:.up6   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 L^2wEF   9.4 编辑输入平面 132 S$a.8Xh   9.5 设置模拟参数 134 JZE<oQ_Jm   9.6 运行模拟 135 ={jj'X9   10 电光调制器 138 s~c cx"HH   10.1 定义电解质材料 139 UgOhx-8   10.2 定义电极材料 140 ?ea5k*#a   10.3 定义轮廓 141 DW )X3A(^   10.4 绘制波导 144 n} ]gAX   10.5 绘制电极 147 wBEBj7(y   10.6 静电模拟 149 'vKae   10.7 电光模拟 151 $- Y8@bw   11 折射率(RI)扫描 155 ~RV9'v4   11.1 定义材料和通道 155 3.rl^Cq1   11.2 定义布局设置 157 _<?z-K_;I   11.3 绘制线性波导 160 nk;+L   11.4 插入输入面 160 Qz$Wp*   11.5 创建脚本 161 "S>VqvH3   11.6 运行模拟 163 wp@6RJ   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 EH'eyC-B<   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 2/x~w~3U   12.1 定义材料 165 Wxi;Tq9C@_   12.2 创建参考轮廓 166 ]  ^J   12.3 定义布局设置 166 >}d6)s|    12.4 用户自定义轮廓 167 VS65SxHA   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 #(Yd'qKo   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 ~N)(|N   13.1 定义材料 173 r>rL[`p(2   13.2 创建钛扩散轮廓 173 V2g"5nYT   13.3 定义晶圆 174 =r&i`L{]   13.4 创建器件 175 ?gjkgCbC#   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 &0{&4,   13.6 定义电极区域 178 z*o2jz?t4   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 ZR8y9mx2"   13.8 运行模拟 182 ]UZP dw1D   13.9 创建脚本 184 bKh}Y`   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 2Ic)]6z R   14.1 理论背景 186 -1ci.4F&   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 oMNBK/X_   14.3 生成脚本数据 190 qr~zTBT] E   14.4 导出散射数据 193 y "H(F,(N   14.5 创建臂 194 +KIBbXF7   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 <W*6=HZ'   14.7 加载两个臂的文件 200 *]DO3Zw'   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 52r\Q}v$   14.9 连接元件 202 hzh3p[   14.10 运行模拟 203 B~ j3!?   14.11 创建图以查看结果 204 P|a|4Bb+fW   有兴趣扫码加微联系[attachment=116632] F#RtU :R

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