《OptiBPM入门教程》

Lv,ji_   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。 V!kQuQJ>   9Ww=hfb5UW   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。 D@lAT#vA   xRTg [   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。 9+N._u   w|n?m   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。 :(S/$^U   ]Nd'%M   本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 XCqfAcNQ   +n8I(l=   《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 6%tiB?   上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 DoCQFSL   qhn&;{{   :+ gCO!9Y   目 录 0 =(-8vwd   1 入门指南 4 00.iMmJ   1.1 OptiBPM安装及说明 4 u{E^<fW]   1.2 OptiBPM简介 5 #LNB@E   1.3 光波导介绍 8 [ ;3EzZL   1.4 快速入门 8 43orR !.Z   2 创建一个简单的MMI耦合器 28  \3y=0   2.1 定义MMI耦合器材料 28 ''\cBM!   2.2 定义布局设置 29 -SC2Zgi)A   2.3 创建一个MMI耦合器 31 f B @pwmu   2.4 插入input plane 35 [}xIg 8   2.5 运行模拟 39 9B6_eFb   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 ).O2_<&?F   3 创建一个单弯曲器件 44 |"tV["a   3.1 定义一个单弯曲器件 44 )l!&i?h%   3.2 定义布局设置 45 WE Svkm;   3.3 创建一个弧形波导 46 ~]_jKe4W   3.4 插入入射面 49 t&Y^W <   3.5 选择输出数据文件 53 omUl2C   3.6 运行模拟 54 n.H`1@   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 ow>[#.ua   4 创建一个MMI星形耦合器 60 8`LLHX1|   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 ~E:/oV:4 >   4.2 定义布局设置 61 ['N#aDh.?   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 .n|3A3:   4.4 插入输入面 62 3z/O`z   4.5 运行模拟 63 < &m   4.6 预览最大值 65 Z5^,!6   4.7 绘制波导 69 I}Gl*@K&O   4.8 指定输出波导的路径 69 ~pBxFA   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 s7)# NT2   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 [Xo J7   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 5A=xFj{   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 >8mW-p   5.1 定义波导材料 75 D<L{Z[   5.2 定义布局设置 76 ^MWW,`   5.3 创建波导 76 {Z~VO   5.4 修改输入平面 77 Sm I8&c   5.5 指定波导的路径 78 MvjwP?J]   5.6 运行模拟 79 k3|9U'r!c   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 f.xSr!   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 Yr(f iI   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 +iDz+3v(   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 6`$z*C2{   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 b8-^wJH!   6.2 定义布局结构 89 6I.+c   6.3 绘制并定位波导 91 l=OC?d*m   6.4 生成布局脚本 95 %$-3fj7   6.5 插入和编辑输入面 97 x:wq"X   6.6 运行模拟 98 PL B=%[   6.7 修改布局脚本 100 nv|y@!(   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 UtW3KvJ#=   7 应用预定义扩散过程 104 9mtC"M<    7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 kd2'-9   7.2 定义布局设置 106 "lj:bxM2C   7.3 设计波导 107 _xwfz]lb+   7.4 设置模拟参数 108 ;og<eK   7.5 运行模拟 110 Wv'B[;[)   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 Uc;IPS   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 (YH{%8 Z0   7.8 添加一个新的轮廓 111 y]z#??   7.9 创建上方的线性波导 112 HE.Dl7{   8 各向异性BPM 115 gYIYA"xN`   8.1 定义材料 116 C4d1*IQk   8.2 创建轮廓 117 ON=ley   8.3 定义布局设置 118 K1:)J.ca_   8.4 创建线性波导 120 '$nGtB5   8.5 设置模拟参数 121 leqSS}KU+   8.6 预览介电常数分量 122 $R}iL   8.7 创建输入面 123 Jx[e{o)o   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ;@\JscNJ|   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ]V7hl#VO   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 x-k/rZ   9.2 定义布局设置 130 UVRV7^eTe   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 NNV.x7   9.4 编辑输入平面 132 #Yb9w3N   9.5 设置模拟参数 134 <}>-ip?   9.6 运行模拟 135 )n61IqrW   10 电光调制器 138 fH{$LjH(   10.1 定义电解质材料 139 B ~bU7.Cd   10.2 定义电极材料 140 Ppn ZlGQ6   10.3 定义轮廓 141 ag4^y&   10.4 绘制波导 144 'n`$c{N<tM   10.5 绘制电极 147 ^HKaNk<   10.6 静电模拟 149 )u:8Pv   10.7 电光模拟 151 C3Z(k}   11 折射率(RI)扫描 155 !: [` V!{   11.1 定义材料和通道 155 : .e S|   11.2 定义布局设置 157 D#(Pg   11.3 绘制线性波导 160 ,$*klod   11.4 插入输入面 160 rMx_ <tXX   11.5 创建脚本 161 ov}{UP]a?   11.6 运行模拟 163 C'"6@-~   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 eNKdub   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 ITOGD   12.1 定义材料 165 k.hSN8   12.2 创建参考轮廓 166 rJ*WxOoS{   12.3 定义布局设置 166 wn.0U   12.4 用户自定义轮廓 167 KWkT 9[H   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 s7gf7E#Y   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 !T1i_   13.1 定义材料 173 @uWD>(D   13.2 创建钛扩散轮廓 173 p_N=V. w   13.3 定义晶圆 174 0 N^V&k    13.4 创建器件 175 hYx^D>}]   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 {=Y&q~:8v   13.6 定义电极区域 178 =z dti'2{4   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 U%olH >1K   13.8 运行模拟 182 DA\O,^49h   13.9 创建脚本 184 B)iJH   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 rGO3   14.1 理论背景 186 YLr2j 7   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 a_x6 v*   14.3 生成脚本数据 190 a&PZ7!PZv   14.4 导出散射数据 193 m]vr|:{6/   14.5 创建臂 194 1A *8Jnw   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 Ke!O^zP92   14.7 加载两个臂的文件 200 1Sr}2@>   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 n*uZ=M_/Q   14.9 连接元件 202 O2B$c\pw   14.10 运行模拟 203 C<)&qx3   14.11 创建图以查看结果 204 w,$17+]3   有兴趣扫码加微联系[attachment=117462] %;gWl1&5

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