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《OptiBPM入门教程》
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infotek
2023-04-24 14:24
《OptiBPM入门教程》
,epKt(vl
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。
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dhN[\Z%
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。
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t@1e9uR
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。
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c h<Fi%)
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。
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J p.Sow
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。
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br}.s@~
《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
xDu11 W+g
上海讯技光电科技有限公司
2021年4月
=YBw O. !%
xTX\% s|
]nN']?{7PW
目 录
PGMu6$
1 入门指南 4
[UquI "
1.1 OptiBPM安装及说明 4
-Q;5A;sr2
1.2 OptiBPM简介 5
?L#C 'Lz2+
1.3 光波导介绍 8
6)P ~3 C'
1.4 快速入门 8
#6_?7 (X
2 创建一个简单的MMI耦合器 28
3 O<<XXar
2.1 定义MMI耦合器材料 28
/a6\G.C5
2.2 定义布局设置 29
.9> e r
2.3 创建一个MMI耦合器 31
x;LyR
2.4 插入input plane 35
f3U#|(%(*
2.5 运行模拟 39
XZuJ<]}X,
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43
m^h"VH,
3 创建一个单弯曲器件 44
"OFYVK\]i
3.1 定义一个单弯曲器件 44
Giz9jzF \
3.2 定义布局设置 45
(`4^|_gw
3.3 创建一个弧形波导 46
O{&5 /xBA
3.4 插入入射面 49
E8=.TM]L
3.5 选择输出数据文件 53
6}IOUWLB@
3.6 运行模拟 54
dW<.
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57
$I-$X?
4 创建一个MMI星形耦合器 60
YWM$%
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60
;=hl !CB
4.2 定义布局设置 61
&529.>
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61
Gp$[u4-6M6
4.4 插入输入面 62
7'j?GzaQ+
4.5 运行模拟 63
KU3lAjzN
4.6 预览最大值 65
]1%H.pF
4.7 绘制波导 69
B+ GPTQSTb
4.8 指定输出波导的路径 69
\,[Qg#W$u
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71
>Fz_]z
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72
d7^:z%Eb|
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74
z]Z>+|
5 基于VB脚本进行波长扫描 75
%B3E9<9>U
5.1 定义波导材料 75
s>~!r.GC
5.2 定义布局设置 76
b.h~QyI/W
5.3 创建波导 76
H0 km*5Sn
5.4 修改输入平面 77
v@`#!iu
5.5 指定波导的路径 78
6YrkS;_HS
5.6 运行模拟 79
u7f ae$:&
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81
C>N)~Ut
5.8 应用VB脚本进行模拟 82
W D Y,?
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84
t3 *2Z u
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88
CCp{ZH s
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88
/`D]m?
6.2 定义布局结构 89
+uKlg#wqc
6.3 绘制并定位波导 91
s}`ydwSg8
6.4 生成布局脚本 95
`BMg\2Ud*
6.5 插入和编辑输入面 97
k 5xzC&
6.6 运行模拟 98
HvK<>9
6.7 修改布局脚本 100
'%V ;oJ"
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102
kE,~NG9P
7 应用预定义扩散过程 104
"2 ma]Ps
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104
,L\OhT
7.2 定义布局设置 106
'7 6}6G%
7.3 设计波导 107
{08UBnR
7.4 设置模拟参数 108
9HRYk13ae
7.5 运行模拟 110
xRP#}i:m
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111
-#Yg B5
7.7 将模板以新的名称进行保存 111
K`j#'`/KC
7.8 添加一个新的轮廓 111
W4QVWn %3
7.9 创建上方的线性波导 112
qeBfE
8 各向异性BPM 115
: "3WC B
8.1 定义材料 116
-}MWA>an8
8.2 创建轮廓 117
6fY(u7m|p
8.3 定义布局设置 118
* ?r w'
8.4 创建线性波导 120
_z)G!_7.>\
8.5 设置模拟参数 121
'- 4);:(^
8.6 预览介电常数分量 122
TPq5"mco
8.7 创建输入面 123
my [ )/'
8.8 运行各向异性BPM模拟 124
=JOupw
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127
6t *pV [
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128
6WgGewn
9.2 定义布局设置 130
MH 'S,^J
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130
5sM-E>8G^{
9.4 编辑输入平面 132
e~ W35Y>A
9.5 设置模拟参数 134
g>_6O[;t%
9.6 运行模拟 135
O=MO M
10 电光调制器 138
]3NH[&+
10.1 定义电解质材料 139
l\ts!p4f$
10.2 定义电极材料 140
]H[RY &GY
10.3 定义轮廓 141
TRcY!
10.4 绘制波导 144
@mNf(&
10.5 绘制电极 147
I/Hwf
10.6 静电模拟 149
<3LyNG.
10.7 电光模拟 151
tcwE.>5O
11 折射率(RI)扫描 155
Ua,Lg.z
11.1 定义材料和通道 155
{uL<$;#i
11.2 定义布局设置 157
? <#6=
11.3 绘制线性波导 160
<o3e0JCq
11.4 插入输入面 160
]N:SB
11.5 创建脚本 161
?2 u_E "
11.6 运行模拟 163
:tedtV ~
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163
p=coOWOQ
12 应用用户自定义扩散轮廓 165
AJiEyAC!)5
12.1 定义材料 165
`]FA} wC
12.2 创建参考轮廓 166
*,%H1)Tj}
12.3 定义布局设置 166
eq<xO28z
12.4 用户自定义轮廓 167
a ,#f%#J\
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170
=mn)].Wg
13 马赫-泽德干涉仪开关 172
b DeHU$
13.1 定义材料 173
zKx?cEpE
13.2 创建钛扩散轮廓 173
]~U4;
13.3 定义晶圆 174
S s@\'K3e
13.4 创建器件 175
I+!w9o2nZ
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177
^IjKT
13.6 定义电极区域 178
.YYiUA-i9n
13.7 定义输入平面和模拟参数 182
Z uo7MR
13.8 运行模拟 182
y/$WjFj3"
13.9 创建脚本 184
8ysU.5S
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186
TF} <,aR
14.1 理论背景 186
`5r*4N<
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189
ZC_b`q<
14.3 生成脚本数据 190
SJ6lI66OX
14.4 导出散射数据 193
);kO2 7dg
14.5 创建臂 194
sw[1T_S>
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197
)r~$N0\D
14.7 加载两个臂的文件 200
MQ$[jOAqP
14.8 在OptiSystem内完成布局 201
8do]5FE
14.9 连接元件 202
U-QK
14.10 运行模拟 203
6;dQ#wmg
14.11 创建图以查看结果 204
`4'v)!?
有兴趣扫码加微联系[attachment=117462]
^ ' lx5+-
Op" \i
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