光波导《OptiBPM入门教程》

/Kw o^Q{   前  言 ~e~4S~{   aMZ6C <N   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。 G}BO!Z6   lb{*,S   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。 G5"UhnOD'   lsY5QE:Qrp   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。 9i yNR!   *vCJTz   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。 =6ZZ/+6b   <3O>   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。 d=xU f`^   -zN*2T   《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 a&.8*|w3   上海讯技光电科技有限公司 4@/ [aFH   ;[ pyKh   UXDd 8OJL   目 录 Rl.3p<sX   1 入门指南 4 xo6-Y=c8   1.1 OptiBPM安装及说明 4 S,n*1&ogj   1.2 OptiBPM简介 5 qI^6}PB   1.3 光波导介绍 8 %^2LTK(P   1.4 快速入门 8 $;@^coz9U   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 Dx4? 6   2.1 定义MMI耦合器材料 28 (](:0H   2.2 定义布局设置 29 TW{.qed8^   2.3 创建一个MMI耦合器 31 ~>k<I:BtrT   2.4 插入input plane 35 &]ts*qCEL   2.5 运行模拟 39 c,!Ijn\;(   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43  zy   3 创建一个单弯曲器件 44 s34{\/'D+   3.1 定义一个单弯曲器件 44 Z8z.Xn   3.2 定义布局设置 45 i`FevAx;[m   3.3 创建一个弧形波导 46 P"XF|*^U   3.4 插入入射面 49 R',Q)<   3.5 选择输出数据文件 53 *q=pv8&*s   3.6 运行模拟 54 Q\<C9%a   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 k_ UY^vz.   4 创建一个MMI星形耦合器 60 DJS0;!# |O   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 #i%it   4.2 定义布局设置 61 |bQKymS   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 Urm&4&y   4.4 插入输入面 62 )%-FnW   4.5 运行模拟 63 E2Q;1Re@   4.6 预览最大值 65 K#%L6=t$<   4.7 绘制波导 69 W.r0W2))(   4.8 指定输出波导的路径 69 "|{NRIE   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 Q]S~H+eRy   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 Mi%i_T^i   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 P%8 Gaa=   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 fFMGpibkM   5.1 定义波导材料 75 T&oY:1D,g   5.2 定义布局设置 76 aqQ YU5l4~   5.3 创建波导 76 f7Y0L8D   5.4 修改输入平面 77 lG I1LUo   5.5 指定波导的路径 78 ^ r-F@$:.   5.6 运行模拟 79 A5S9F8Q/]   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 B5GT^DaT   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 , ;W6wj   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 (0/,R   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 ]JVs/   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 k@L},Td   6.2 定义布局结构 89 |]1-ck!   6.3 绘制并定位波导 91 I<`K;El'   6.4 生成布局脚本 95 cfBq/2I   6.5 插入和编辑输入面 97 P"Lk(gY   6.6 运行模拟 98 #` Q3Z}C   6.7 修改布局脚本 100 2&MIt(\-   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 )_k"_VVcC   7 应用预定义扩散过程 104 [fx1H~T<   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 tJ>%Xop   7.2 定义布局设置 106 G0oY`WXOB   7.3 设计波导 107 7I ;xRo|   7.4 设置模拟参数 108  Y~gDS^8   7.5 运行模拟 110 GqMa|8j   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 M<s16   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 4QC"|<9R   7.8 添加一个新的轮廓 111 gqV66xmJ3   7.9 创建上方的线性波导 112 JL[$B1   8 各向异性BPM 115 0zQ"5e?qy   8.1 定义材料 116 ,n<t':-   8.2 创建轮廓 117 #S)]`YW   8.3 定义布局设置 118 @ x_.   8.4 创建线性波导 120 Yv<'QC   8.5 设置模拟参数 121 @32~#0a   8.6 预览介电常数分量 122 kW#,o9f\   8.7 创建输入面 123 5$f vI#NO<   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 zmH8^:-x   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 5pSo`)   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 zx` %)r   9.2 定义布局设置 130 POvxZU   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 c%y(Z5   9.4 编辑输入平面 132 "yaz!?O>   9.5 设置模拟参数 134 mApn[)?tv   9.6 运行模拟 135 FvYgpbEZ   10 电光调制器 138 [.J&@96,b   10.1 定义电解质材料 139 aF*KY<w   10.2 定义电极材料 140 \ #<.&`8B   10.3 定义轮廓 141 <;Q1u,Mc   10.4 绘制波导 144 Lzmdy0!'   10.5 绘制电极 147 Yc~(Wue   10.6 静电模拟 149 < z':_,   10.7 电光模拟 151 f>*T0"\c   11 折射率(RI)扫描 155 %+ln_lgD:   11.1 定义材料和通道 155 h?_Cv*0q   11.2 定义布局设置 157 #1Zqq([@   11.3 绘制线性波导 160 m=Mb'<   11.4 插入输入面 160 (LiS9|J!   11.5 创建脚本 161 9mE6Cp.Wv   11.6 运行模拟 163 ba5,?FVI~   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 k;5$]^x   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 #(@!:f1   12.1 定义材料 165 "PgVvm#w'   12.2 创建参考轮廓 166 J?6.yL;   12.3 定义布局设置 166 Xir ERc.e   12.4 用户自定义轮廓 167 9S'u1%   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 /q|r!+   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 1Vf?Rw   13.1 定义材料 173 `iHyGfm   13.2 创建钛扩散轮廓 173 YnR8mVo5Q   13.3 定义晶圆 174 7bV(eV   13.4 创建器件 175 {6 #Qm7s-   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 87!D@X n   13.6 定义电极区域 178 TxJoN]Z.   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 e p jb   13.8 运行模拟 182 vHJOpQmt~   13.9 创建脚本 184 8F>u6Y[P   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 2[!3!@.   14.1 理论背景 186 $>JfLSyC   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 In[rxT~K}Q   14.3 生成脚本数据 190 zA%YaekJ   14.4 导出散射数据 193 $-D}y:   14.5 创建臂 194 ^VC/tJ   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 _0cCTQE   14.7 加载两个臂的文件 200 ]z5kYU&   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 n~"qbtp}   14.9 连接元件 202 jgvzp   14.10 运行模拟 203 awXK9}.   14.11 创建图以查看结果 204 ol0i^d*9F   有兴趣扫码加微联系[attachment=116632] e{EC#%x_

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