《OptiBPM入门教程》

4KAZ ':   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。 LP^$AAy   ^0)g/`H^>   OptiBPM是基于光束传输算法（BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM）来模拟光通过任意波导介质（各向同性与各向异性）。并可使用合适的数值方法，如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI，来进行计算，计算过程中可以使用合适的边界条件，如TBC和PML边界条件，以完成整个波导结构的仿真和分析，获得任意位置处的电磁场分布。 )}R0Y=e   %`r$g[<G   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。 tFn)aa~L   k}CVQ@nd   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。 gaxsv[W>^   ja'T+!k   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。 pX<`+ t[   @ s&71a   《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 !TH) +zi   上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 +/7?HGf   8%mu8l   q$UJ$7=f8   目 录 TqQB@-!   1 入门指南 4 ,t744k')   1.1 OptiBPM安装及说明 4 N% B>M7-=   1.2 OptiBPM简介 5 ODN/G%l   1.3 光波导介绍 8 &B;~   1.4 快速入门 8 wm@@$   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 G>=*yqo   2.1 定义MMI耦合器材料 28 ?<,l3pwqa   2.2 定义布局设置 29 E~T-=ocKE   2.3 创建一个MMI耦合器 31 Wi<m{.%\E   2.4 插入input plane 35 0auYG><=   2.5 运行模拟 39 l'1pw   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 C=xa5Y   3 创建一个单弯曲器件 44 aKDKmHd   3.1 定义一个单弯曲器件 44 t+ TdLDJR   3.2 定义布局设置 45 kazzVK5x   3.3 创建一个弧形波导 46 uMv,zO5   3.4 插入入射面 49 :4w ?#   3.5 选择输出数据文件 53 ?R 'r4P,   3.6 运行模拟 54 ~P qM]^   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 M0"_^?   4 创建一个MMI星形耦合器 60 zI uJ-8T"   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 ttQGo Ukj   4.2 定义布局设置 61 RBd7YWo\|j   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 n&/ `   4.4 插入输入面 62 )q4[zv9   4.5 运行模拟 63 Ee#q9Cx^J   4.6 预览最大值 65 H41?/U,{   4.7 绘制波导 69 Z\rwO>3   4.8 指定输出波导的路径 69 Vp\,CuQ   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 `(;m?<%   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 gVuFHHeUz   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 2[yd> (`   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 t}4,]ms   5.1 定义波导材料 75 {S\{Ii6   5.2 定义布局设置 76 DCa^ u'f   5.3 创建波导 76 =svN#q5s   5.4 修改输入平面 77 Ix}sK"}[n   5.5 指定波导的路径 78 `}\ "Aw c   5.6 运行模拟 79 JR|ck=tq   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 372rbY   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 N~gzDQ3   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 :OZrH<SW   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 t?gic9 q   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 r5/0u(\LB   6.2 定义布局结构 89 29b9`NXt   6.3 绘制并定位波导 91 9FR5Jw>t   6.4 生成布局脚本 95 g J{)-\   6.5 插入和编辑输入面 97 6MW{,N   6.6 运行模拟 98 OT*mO&Z   6.7 修改布局脚本 100 J;e2&gB   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 i]4I [!   7 应用预定义扩散过程 104 gD?l-RT>   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 "k@/3   7.2 定义布局设置 106 z<;HQX,   7.3 设计波导 107 j$:~Rek   7.4 设置模拟参数 108 JbbzV>   7.5 运行模拟 110 $%Kfq[Q   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 Qv-_ jZ   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 BxmWIItz   7.8 添加一个新的轮廓 111 q;CiV   7.9 创建上方的线性波导 112 B9 uoVcW   8 各向异性BPM 115 0d&6lqTo   8.1 定义材料 116 t{kG<J/l   8.2 创建轮廓 117  (ZizuHC   8.3 定义布局设置 118 'H!Uh]!   8.4 创建线性波导 120 m0SlOgRsk   8.5 设置模拟参数 121 \\qZl)P_   8.6 预览介电常数分量 122 X_h}J=33Q   8.7 创建输入面 123 %> eiAB_b   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 8<.Oq4ku   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 { \5    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128  L2z[   9.2 定义布局设置 130 n\53wh@+   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 teF9Q+*~   9.4 编辑输入平面 132 KpGhQdR#   9.5 设置模拟参数 134 eMsd37J   9.6 运行模拟 135 FZlWsp=   10 电光调制器 138 GVn!O1jio   10.1 定义电解质材料 139 IJ"q~r$   10.2 定义电极材料 140 , "ZMRq   10.3 定义轮廓 141 TJRCH>E[a   10.4 绘制波导 144 R 9\*#c   10.5 绘制电极 147 i.m^/0!   10.6 静电模拟 149 Z9|P'R(l   10.7 电光模拟 151 ?tbrbkx   11 折射率(RI)扫描 155 QW YJ*   11.1 定义材料和通道 155 ~>|ziHx   11.2 定义布局设置 157 }}~|!8   11.3 绘制线性波导 160 tD)J*]G   11.4 插入输入面 160 e"<OELA   11.5 创建脚本 161 |{ip T SH   11.6 运行模拟 163 !|(NgzDP/   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 0l6.<-f{   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 7.oM J   12.1 定义材料 165 k,*XG$2h   12.2 创建参考轮廓 166 =^?/+p8k   12.3 定义布局设置 166 ?@86P|19   12.4 用户自定义轮廓 167 7[)E>XRE   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 e^voW"?%   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 M= (u]%\   13.1 定义材料 173 PW0LG^xp`   13.2 创建钛扩散轮廓 173 WyiQoN'q   13.3 定义晶圆 174 upmx $H>   13.4 创建器件 175 AK4t\D)K1   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 x%B%f`]8   13.6 定义电极区域 178 75lA%| *X   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 Bzf^ivT3L   13.8 运行模拟 182 [/r(__.   13.9 创建脚本 184 {Sh ;(.u^   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 Pm7}"D'/   14.1 理论背景 186 E1 2uZ$X   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 1% `Rs    14.3 生成脚本数据 190 8s@3hXD&   14.4 导出散射数据 193 PKz':_|   14.5 创建臂 194 ccxNbU   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 ;uGv:$([g   14.7 加载两个臂的文件 200 YmG("z   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 "AqB$^S9t   14.9 连接元件 202 DE gXQ[   14.10 运行模拟 203 Ewz!O`   14.11 创建图以查看结果 204 n$R)>nY   有兴趣扫码加微联系[attachment=117462] Mtx4'WZ

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