光波导《OptiBPM入门教程》

%NyV2W=~X   前  言 7@[HRr   PIZnzZ@Z;   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。 /0S2Omh   TT85G&#   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。 *qX!   +%O_xq q   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。 a\K__NCrX   Qkk3>{I   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。 SxX2+|0g`g   j{U #g8   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。 2H,^i,   `[OJ)tHE   《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 qI]PM9   上海讯技光电科技有限公司 #    |UudP?E   U-U^N7   目 录 "mbjS(-eg   1 入门指南 4 Q3@MRR^tY   1.1 OptiBPM安装及说明 4 I.4o9Z[?   1.2 OptiBPM简介 5 iY|zv|;]=   1.3 光波导介绍 8 pBZf=!+E   1.4 快速入门 8 WfdM~k\   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 3?}\Hw   2.1 定义MMI耦合器材料 28 A:-MRhE9X   2.2 定义布局设置 29 v+), uj   2.3 创建一个MMI耦合器 31 i)@IV]]6yL   2.4 插入input plane 35 fZq_]1(/uP   2.5 运行模拟 39 gv 6}GE   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 eX{:&Do   3 创建一个单弯曲器件 44 Bql 5=p   3.1 定义一个单弯曲器件 44 tny^sG/'   3.2 定义布局设置 45 8C[W;&Y=   3.3 创建一个弧形波导 46 H3}eFl=i2   3.4 插入入射面 49 Gp l   3.5 选择输出数据文件 53 NcuZw?   3.6 运行模拟 54 +i\ +bR   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 Y=NXfTc   4 创建一个MMI星形耦合器 60 vp[;rDsIJ$   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 `<?{%ja   4.2 定义布局设置 61 *X_-8 ^~   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 4s:S_Dw   4.4 插入输入面 62 M0B6v}^H   4.5 运行模拟 63 :2Fy`PPab   4.6 预览最大值 65 ym]12PAU5   4.7 绘制波导 69 4lb(qKea   4.8 指定输出波导的路径 69 j;BMuLTm1   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 9=l6NNe)|   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 ORc20NFy7   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 GKk>;X-   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 w!5@PJ)~U   5.1 定义波导材料 75 oP"X-I   5.2 定义布局设置 76 brdfjE8   5.3 创建波导 76 b|rMmx8vA   5.4 修改输入平面 77 Q.b<YRZ   5.5 指定波导的路径 78 "mk4O4dF   5.6 运行模拟 79 .`ND   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 bV3 az/U   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 hoLQuh%2%   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 sC< B   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 ytDp 4x<W)   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 5n1aRA1   6.2 定义布局结构 89 Miw*L;u@W   6.3 绘制并定位波导 91 .{=|N8*py8   6.4 生成布局脚本 95 CyWMr/'   6.5 插入和编辑输入面 97 TwaK>t96[   6.6 运行模拟 98 TV['"'D&i   6.7 修改布局脚本 100 ^&Exa6=*FT   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 fYt y7   7 应用预定义扩散过程 104 liuw!    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 R.Uwf   7.2 定义布局设置 106 W ZAkp|R   7.3 设计波导 107 W5f|#{&L:   7.4 设置模拟参数 108 +HpPVuV   7.5 运行模拟 110 zK_+UT   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 zxo" +j4Ym   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 9_4bw9A   7.8 添加一个新的轮廓 111 MB"TwtW   7.9 创建上方的线性波导 112 k0/S&e,*   8 各向异性BPM 115 fDzG5}i   8.1 定义材料 116 Qm >x?   8.2 创建轮廓 117 G9|w o)N   8.3 定义布局设置 118 e Lj1   8.4 创建线性波导 120 I\8F.J1_   8.5 设置模拟参数 121 nF)XZB0F   8.6 预览介电常数分量 122 AWG;G+   8.7 创建输入面 123 Hd8 O3_5   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 A@?Rj   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 p_g#iH!*   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 ~CRd0T[^   9.2 定义布局设置 130 3 +uCTn0%   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 6!;eJYj,   9.4 编辑输入平面 132 HO`N]AMw   9.5 设置模拟参数 134 g2|qGfl{C   9.6 运行模拟 135 lR8Lfa*/7   10 电光调制器 138 L T2UY*   10.1 定义电解质材料 139 ' ~F   10.2 定义电极材料 140 h8)m2KrZ!.   10.3 定义轮廓 141 vUNmN2pRJ   10.4 绘制波导 144 zQ=c6xvm8   10.5 绘制电极 147 /E32^o|,>   10.6 静电模拟 149 3%0ShMFP@   10.7 电光模拟 151 d8p<f+   11 折射率(RI)扫描 155 +5k^-   11.1 定义材料和通道 155 VUF$,F9   11.2 定义布局设置 157 >2)`/B9f4   11.3 绘制线性波导 160 IHs^t/;Iv   11.4 插入输入面 160 ~B2,edkM   11.5 创建脚本 161 |3:e$   11.6 运行模拟 163 4]P5k6nV   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 CBrC    12 应用用户自定义扩散轮廓 165 pFW^   12.1 定义材料 165 hUo}n>Aa   12.2 创建参考轮廓 166 Al0ls   12.3 定义布局设置 166 p "Cxe   12.4 用户自定义轮廓 167 S5(VdMd"^   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 ^K]`ZQjKC   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 =mQdM]A)2   13.1 定义材料 173 +k<0:Fi   13.2 创建钛扩散轮廓 173 \}p!S$`   13.3 定义晶圆 174 O`rKxP   13.4 创建器件 175 = 9K5f#;e   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 7J6D wh{   13.6 定义电极区域 178 iS@+qWo1   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 m.g2>r`NU   13.8 运行模拟 182 Gdu5 &]H#6   13.9 创建脚本 184 5?=haGn   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 a^5.gfzA   14.1 理论背景 186 z,+LPr   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 W)z@>4`Bb   14.3 生成脚本数据 190 "WfVZBWG$   14.4 导出散射数据 193 7+2DsZ^6MW   14.5 创建臂 194 K4w#}gzok   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 5B)z}g^h   14.7 加载两个臂的文件 200 _B6W:k|-7l   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 ,"xr^@W   14.9 连接元件 202 Wq"5-U;:w   14.10 运行模拟 203 $e U oFa5A   14.11 创建图以查看结果 204 O}Mu_edM   有兴趣扫码加微联系[attachment=116632] A(84cmq!q

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