《OptiBPM入门教程》

{6*#3m Kk   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。 E!J=8C.:   $DebXxJw0l   OptiBPM是基于光束传输算法（BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM）来模拟光通过任意波导介质（各向同性与各向异性）。并可使用合适的数值方法，如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI，来进行计算，计算过程中可以使用合适的边界条件，如TBC和PML边界条件，以完成整个波导结构的仿真和分析，获得任意位置处的电磁场分布。 "R[l ZJ@   raE Mm   通过OptiBPM，科研人员可以同时观察近场分布（包含幅度、相位等），检测辐射以及方向场（Guided Field）。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率，减小风险并降低整体研发产品成本。 *fnvZw?   w^q7n   本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 ObG=>WPJa   6L9,'Bg   本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 &!L:"]=+   .[:VSM7T   《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 C\} /"   上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 h |bT)!|   _=EKXE)&}   6na^]t~ncm   目 录 'yY>as   1 入门指南 4 9QwKakci   1.1 OptiBPM安装及说明 4 XNehPZYS   1.2 OptiBPM简介 5 w1`QIv   1.3 光波导介绍 8 g/~XCC^F?   1.4 快速入门 8 ,Na^%A@TJ   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 &nj&:?w   2.1 定义MMI耦合器材料 28 7 oQ[FdRn*   2.2 定义布局设置 29 PuL<^aJ   2.3 创建一个MMI耦合器 31 SA;#aj}rV   2.4 插入input plane 35 S($Su7g%_   2.5 运行模拟 39 J2VTo: In   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 }V]R+%:w@   3 创建一个单弯曲器件 44 IH9.F   3.1 定义一个单弯曲器件 44 7Nzbz3   3.2 定义布局设置 45 J00 VTb`   3.3 创建一个弧形波导 46 [?k8}B)mHB   3.4 插入入射面 49 |[$~\MU   3.5 选择输出数据文件 53 X4|4QgY   3.6 运行模拟 54 mGjN_   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 BU|#e5   4 创建一个MMI星形耦合器 60 T{+Z(L   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 W-efv   4.2 定义布局设置 61 wkUlrL/~   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 O+vS|   4.4 插入输入面 62 ,%9df+5k   4.5 运行模拟 63 hk[ %a$Y   4.6 预览最大值 65 vBcq_sbo   4.7 绘制波导 69 yQNV@T<o   4.8 指定输出波导的路径 69 9(4&KZpK   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 u #w29Pm   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 Az;t"   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 r!PpUwod   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 #OO>rm$   5.1 定义波导材料 75 PwB1]p=   5.2 定义布局设置 76 <{5EdX   5.3 创建波导 76 ?a(L.3E   5.4 修改输入平面 77 vw,rF`LjZ   5.5 指定波导的路径 78 $D'-k]E[H   5.6 运行模拟 79 9h4({EE2t   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 _tTNG2   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 u&mS8i}   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 ~Wo)?q8UY,   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 pi<TFe@eG   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 Gs+3 e8   6.2 定义布局结构 89 )G^ KDj"   6.3 绘制并定位波导 91 o%9*B%HO/   6.4 生成布局脚本 95 %h?x!,q Y   6.5 插入和编辑输入面 97 :L44]K5FL   6.6 运行模拟 98 fC ,:{}   6.7 修改布局脚本 100 (0YZZ93   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 SCvVt   7 应用预定义扩散过程 104 ydRC1~f0   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 Sz- Jy:j   7.2 定义布局设置 106 ( +pLA"xq   7.3 设计波导 107 >Cw<BIF   7.4 设置模拟参数 108 S"wR%\NIp   7.5 运行模拟 110 n8*;lK8   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 ;r_F[E2z   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 P9g en6   7.8 添加一个新的轮廓 111 ),G=s Oo   7.9 创建上方的线性波导 112 W`\R%>$H   8 各向异性BPM 115 o(DOQGl   8.1 定义材料 116 5?hw !   8.2 创建轮廓 117 wr[,   8.3 定义布局设置 118 3s/H2fz   8.4 创建线性波导 120 <B9C*M"4%   8.5 设置模拟参数 121 Tb3J9q+ya   8.6 预览介电常数分量 122 S S2FTb-m   8.7 创建输入面 123 &?mD$Eo   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 28 8XF9B^   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 0 stc9_O   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 \,u_7y2 c   9.2 定义布局设置 130 *h}XWBC1q   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 N[<\>Ps|u   9.4 编辑输入平面 132 D6>HN [D"   9.5 设置模拟参数 134 e,t(q(L   9.6 运行模拟 135 uc;8 K,[t   10 电光调制器 138 ek#O3Oz   10.1 定义电解质材料 139 I'V4D[H5   10.2 定义电极材料 140 N5a*7EJv+   10.3 定义轮廓 141 N[s}qmPha   10.4 绘制波导 144 a)wJT`xu   10.5 绘制电极 147 =EHUR'   10.6 静电模拟 149 zT!drq:x   10.7 电光模拟 151 |&RU/a   11 折射率(RI)扫描 155 rg^'S1x|   11.1 定义材料和通道 155 "rx-_uK*   11.2 定义布局设置 157 3AU;>D^5   11.3 绘制线性波导 160 _lamn}(x0   11.4 插入输入面 160 ~`aa5;Ab_   11.5 创建脚本 161 a(l29>   11.6 运行模拟 163 nih0 t^m'   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 \ExMk<y_&   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 ,6-:VIHQ   12.1 定义材料 165 Tj:B!>>   12.2 创建参考轮廓 166 #"@|f   12.3 定义布局设置 166 ~_/(t'9   12.4 用户自定义轮廓 167 `{dm;j5/y   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 0cj>mj1M   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 /;oX)]W   13.1 定义材料 173 hDF@'G8F   13.2 创建钛扩散轮廓 173 <sBbT `   13.3 定义晶圆 174 G3Z)Z)N   13.4 创建器件 175 &5yVxL:   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 )h7<?@wv&   13.6 定义电极区域 178 vSEuk}pk   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 ?l 9XAWt\   13.8 运行模拟 182 4 o Fel.o   13.9 创建脚本 184 ynthDEo   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 |?,A]|j   14.1 理论背景 186 F(>Np2oi6   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 4y|BOVl   14.3 生成脚本数据 190 Q+[n91ey**   14.4 导出散射数据 193 4K\G16'$v   14.5 创建臂 194 AE[b},-[   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 VK m&iidU   14.7 加载两个臂的文件 200 Z?h~{Mg   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 ItNz}4o|d   14.9 连接元件 202 uvkz'R=   14.10 运行模拟 203 IG2r#N|C#   14.11 创建图以查看结果 204 `dq,>HdW   有兴趣扫码加微联系[attachment=117462] GS$ifv

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