《OptiBPM入门教程》

TGz5t$]I   随着时代的发展，人们对光网络带宽的需求越来越高，光通信网络也越来越复杂。各类光通信系统中，存在着许多的波导类元件，如分束器，耦合器，复用器，AWG等，这些元件在整个光通信系统中起着至关重要的作用。而此类光波导器件研发人员，可以使用OptiBPM来对相关的元器件进行模拟分析与设计，这可以大大降低时间成本和物料成本。 o*u A+7n   %R{clbbbn   OptiBPM是基于光束传输算法（BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM）来模拟光通过任意波导介质（各向同性与各向异性）。并可使用合适的数值方法，如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI，来进行计算，计算过程中可以使用合适的边界条件，如TBC和PML边界条件，以完成整个波导结构的仿真和分析，获得任意位置处的电磁场分布。 G#4cWn'   ^OQ#Nz   通过OptiBPM，科研人员可以同时观察近场分布（包含幅度、相位等），检测辐射以及方向场（Guided Field）。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率，减小风险并降低整体研发产品成本。 !Jj=H()}   T<0Bq"'%   本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 o;JBe"1   |7I.DBjR;   本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 9D_4]'KG   &~Q ?k   《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正  iV71t17   上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 ; D[b25   Sk$XC   }r/L 9   目 录 <u"#Jw/VP   1 入门指南 4 hGF(E*   1.1 OptiBPM安装及说明 4 EQ>bwEG   1.2 OptiBPM简介 5 %;PPu$8K9   1.3 光波导介绍 8 0nz k?iP   1.4 快速入门 8 [zR raG\   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 q6{%vd   2.1 定义MMI耦合器材料 28 1p&?MxLN-a   2.2 定义布局设置 29 0p$?-81BJ   2.3 创建一个MMI耦合器 31 0r=Lilu{q   2.4 插入input plane 35 6|LDb"Rvy   2.5 运行模拟 39 k>n^QHM   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 v4|kiy   3 创建一个单弯曲器件 44 i\rI j0+   3.1 定义一个单弯曲器件 44 M42D5|tZc   3.2 定义布局设置 45 *(d^k;   3.3 创建一个弧形波导 46 mI in'M   3.4 插入入射面 49 0tB9X9:,   3.5 选择输出数据文件 53 v(4C?vxhG   3.6 运行模拟 54 hv .Mf.m   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 $X~=M_W   4 创建一个MMI星形耦合器 60 ce=6EYl   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 bTHa;* `   4.2 定义布局设置 61 Ze Shn   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 S,S_BB<Y[b   4.4 插入输入面 62 QbqLj>-AJ   4.5 运行模拟 63 =GM!M@~,Ab   4.6 预览最大值 65 }.zgVLL   4.7 绘制波导 69 `U`Z9q5-   4.8 指定输出波导的路径 69 *vsOL4I%   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 3[aJ=5   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 w6Tb<ja   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 (DKpJCx   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 -07(#>   5.1 定义波导材料 75 ^Z:x poz,   5.2 定义布局设置 76 a9jY^E'|n   5.3 创建波导 76 rzaEVXbz1   5.4 修改输入平面 77 ~P6K)V|@<   5.5 指定波导的路径 78 6o A0a\G'   5.6 运行模拟 79 KS(T%mk\   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 3+ i(fg_   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 (%+DE4?   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 }>frK#S   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 Z^GriL   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 6u:5]e8   6.2 定义布局结构 89 29Q5s$YD@   6.3 绘制并定位波导 91 l]v *h0!   6.4 生成布局脚本 95 ;-]f4O8   6.5 插入和编辑输入面 97 qs-:JmA_w   6.6 运行模拟 98 [>_(q|A6+   6.7 修改布局脚本 100 MB"?^~Sm   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 [sKdIw_   7 应用预定义扩散过程 104 x-Mp6   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 4qm5`o\hb   7.2 定义布局设置 106 GF/p|I D   7.3 设计波导 107 w@%W{aUC   7.4 设置模拟参数 108 J$WIF&*0@   7.5 运行模拟 110 O&w$   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 #sqD Z]\B   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 < m9O0   7.8 添加一个新的轮廓 111 IG9Q~7@   7.9 创建上方的线性波导 112 ;_Rx|~!!   8 各向异性BPM 115 .PAkW2\#   8.1 定义材料 116 =v;-{oN!   8.2 创建轮廓 117 Z(}x7jzW   8.3 定义布局设置 118 z~VA#8>   8.4 创建线性波导 120 M2zfN ru   8.5 设置模拟参数 121 @JEr/yy   8.6 预览介电常数分量 122 Rthu8NKn   8.7 创建输入面 123 ZXUe4@qfl   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 %r i4nKGS   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 J<`RlDI   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 'Yd%Tb|*   9.2 定义布局设置 130 /p%K[)T(   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 G8;S`-D1a,   9.4 编辑输入平面 132 o"]eAQ   9.5 设置模拟参数 134 k=~?!+p7   9.6 运行模拟 135 ASYUKh,h   10 电光调制器 138 AV2q*   10.1 定义电解质材料 139 W#lvH=y   10.2 定义电极材料 140 FQ-(#[   10.3 定义轮廓 141 I Mv^ 9T:   10.4 绘制波导 144 x#YOz7.   10.5 绘制电极 147 v;RQVH;,   10.6 静电模拟 149 h3)KT+7.   10.7 电光模拟 151 VG8rd'Z   11 折射率(RI)扫描 155 TAAsV#l   11.1 定义材料和通道 155 pJv?   11.2 定义布局设置 157 Qrt8O7&('   11.3 绘制线性波导 160 ]Z84w!z   11.4 插入输入面 160 tAC,'im:*   11.5 创建脚本 161 cUm9s>^)/   11.6 运行模拟 163 .gPsJ?b   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ,X$Avdc2   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 zgRP!q<9tt   12.1 定义材料 165 *g,?13Q_   12.2 创建参考轮廓 166 Hwc{%.%ae   12.3 定义布局设置 166 (jm.vL&5j   12.4 用户自定义轮廓 167 O)5PUyC:H   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 apMYBbC   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 NF1D8uI   13.1 定义材料 173 u:S@'z>   13.2 创建钛扩散轮廓 173 jo(Q`oxm!>   13.3 定义晶圆 174 ]8_h9ziz   13.4 创建器件 175 Zn/9BO5   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 <zf+Ii1:,   13.6 定义电极区域 178 _5K_YhT   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 1 IlR   13.8 运行模拟 182 Vd/S81/   13.9 创建脚本 184 ZKR z=(   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 ~`})x(!   14.1 理论背景 186 _eQ P0N   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 R|CY4G j   14.3 生成脚本数据 190 Fm;)7.% >   14.4 导出散射数据 193 L~oFW'   14.5 创建臂 194 J @GfO\ o   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 5j{@2]i   14.7 加载两个臂的文件 200 Me}TW!GC   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 0`P]fL+&   14.9 连接元件 202 }]~}DHYr   14.10 运行模拟 203 E?XCL8NC   14.11 创建图以查看结果 204 6|KX8\,A@   有兴趣扫码加微联系[attachment=117462] @|GeR

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