《OptiBPM入门教程》

uN:KivVe   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。 4;I\%qes   =KUmvV*\   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。 mwo:+^v(   v,S5C    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。 G0{Z@CvO'   `Bw]PO   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。 yo=L1;H   P+0' ^:J   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。 %\v8FCb   6,A|9UX=`   《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 ~PI2G9   上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 gLB(A\yG   FDQ=$w}'>   pY`$k#5   目 录 Vw1>d+<~-)   1 入门指南 4 %(1OjfZc   1.1 OptiBPM安装及说明 4 ) Cl>%9   1.2 OptiBPM简介 5 O|V0W iY<   1.3 光波导介绍 8 _Xt/U>N   1.4 快速入门 8 `UTPX'Vz   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 >!t3~q1Cn   2.1 定义MMI耦合器材料 28 9F>`M   2.2 定义布局设置 29 T@tsM|pI   2.3 创建一个MMI耦合器 31 4AS%^&ah   2.4 插入input plane 35 1o`1W4Q   2.5 运行模拟 39 z.Ic?Wz7   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 B;r_[^   3 创建一个单弯曲器件 44 l S)^8   3.1 定义一个单弯曲器件 44 &t^*0/~   3.2 定义布局设置 45 Lw}-oE !U   3.3 创建一个弧形波导 46 oI;ho6y)   3.4 插入入射面 49 gS5REC4I/   3.5 选择输出数据文件 53 c,xdkiy3   3.6 运行模拟 54 q< XFw-Pv   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 4<i#TCGex3   4 创建一个MMI星形耦合器 60 r8s>s6vm   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 %):_   4.2 定义布局设置 61 { c#US   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 rx2)uUbR   4.4 插入输入面 62 Hu"$)V   4.5 运行模拟 63 +@QrGY   4.6 预览最大值 65 `eMZhYo   4.7 绘制波导 69 +})QTFV   4.8 指定输出波导的路径 69 c!ZZMCs   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 S=_u3OH0   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 .; F<X\_   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 lxyTh'   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 w7Yu} JY^   5.1 定义波导材料 75 8ttJ\m   5.2 定义布局设置 76 M-nRhso   5.3 创建波导 76 Voo'ZeZa   5.4 修改输入平面 77 H?=W]<!W{y   5.5 指定波导的路径 78 $|=|"/   5.6 运行模拟 79 SE+hB   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 gADf9x"b   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 )#m{"rk[x,   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 /o9it;   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 h9QM nH'   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 ~6f/jCluR%   6.2 定义布局结构 89 _d]{[& p4t   6.3 绘制并定位波导 91 ^ 8}P_   6.4 生成布局脚本 95 1m~|e.g_'`   6.5 插入和编辑输入面 97 AkQ(V   6.6 运行模拟 98 M{J>yN   6.7 修改布局脚本 100 rRRh-%.RU   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 !, BJO3&   7 应用预定义扩散过程 104 :^]Po$fl   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 3+Lwtb}XPF   7.2 定义布局设置 106 Qn$'bK2V   7.3 设计波导 107 oJTEN}fL   7.4 设置模拟参数 108 #&'S-XE+   7.5 运行模拟 110 LO_Xrj   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 h"1}j'2>@   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 sWlxt qg   7.8 添加一个新的轮廓 111 @&m [w'tn   7.9 创建上方的线性波导 112 tx5bmF;b)   8 各向异性BPM 115 hl:Ba2_E +   8.1 定义材料 116 ^aB;Oo   8.2 创建轮廓 117 L ci?   8.3 定义布局设置 118 > SZ95@Oh   8.4 创建线性波导 120 { 4j<X5V   8.5 设置模拟参数 121 }rJqMZ]w   8.6 预览介电常数分量 122 c,r6+oX   8.7 创建输入面 123 2U[/"JL   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 Tv|'6P   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 jA,y.(mR   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 f!+d*9   9.2 定义布局设置 130 &`m.]RV   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 5$U49j   9.4 编辑输入平面 132 ^VYR} 1Mw   9.5 设置模拟参数 134 Qr R+3kxM   9.6 运行模拟 135 zu}uW,XH-   10 电光调制器 138 +O8[4zn&k   10.1 定义电解质材料 139 xQZOGq   10.2 定义电极材料 140  1O Ft}>1   10.3 定义轮廓 141 tV=Qt[|@   10.4 绘制波导 144 >J9Qr#=H2   10.5 绘制电极 147 |KJGM1]G   10.6 静电模拟 149 @{IX do   10.7 电光模拟 151 Zg_b(ks   11 折射率(RI)扫描 155 !\'w>y7   11.1 定义材料和通道 155 F[coa5   11.2 定义布局设置 157 !*c%Dj   11.3 绘制线性波导 160 5 i6Ji(   11.4 插入输入面 160 yFAUD ro   11.5 创建脚本 161 ?.,F3@W "   11.6 运行模拟 163 +IXr4M&3   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 KYTXf+oh   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 _oZ3n2v}@   12.1 定义材料 165 LiEEQ   12.2 创建参考轮廓 166 htYfIy{5w   12.3 定义布局设置 166 P=}l.R*1G   12.4 用户自定义轮廓 167 @^0}wk   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 &v]xYb)+<   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 pp|$y\ZzB   13.1 定义材料 173 =&g:dX|q8   13.2 创建钛扩散轮廓 173 g#P]72TQ   13.3 定义晶圆 174 =?CIC%6m   13.4 创建器件 175 ~e|E5[-i   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 }G(#jOYk   13.6 定义电极区域 178 [Qr_0O   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 g1XpERsSEV   13.8 运行模拟 182 + $M<ck?Bo   13.9 创建脚本 184 1^AQLOiRE1   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 "vYjL&4h   14.1 理论背景 186 c@lF*"4   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 "'+/ax[{   14.3 生成脚本数据 190 *r4FOA%P   14.4 导出散射数据 193 2L<1]:I   14.5 创建臂 194 JiqhCt\   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 VVF9X(^rQ   14.7 加载两个臂的文件 200 oVl:g:K40   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 pvWNiW:~k   14.9 连接元件 202 :EPe,v RT   14.10 运行模拟 203 Z%sTj6Th   14.11 创建图以查看结果 204 MHE/#G   有兴趣扫码加微联系[attachment=117462] J^WX^".E

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