《OptiBPM入门教程》

-h.YQC`   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。 ;WGY)=-gv   >Q+EqT   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。 / m?Z!   uN`ACc)ESi   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。 hgVwoZ{`]   3 !}'A   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。 Q?1 KxD!   dOiy[4s   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。 Ip2JzE   >T!n* -Zn   《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 <:&w/NjbI   上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 v<2+y Z M    K8ThZY%   cL1cBWd   目 录 k8*=1kl"   1 入门指南 4 s{iYf :   1.1 OptiBPM安装及说明 4 eq4<    1.2 OptiBPM简介 5 'QW 0K]il   1.3 光波导介绍 8 R jAeN#,?   1.4 快速入门 8 ?$s2]}v   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 uNRGbDMA=   2.1 定义MMI耦合器材料 28 ;w6\r!O,   2.2 定义布局设置 29 VUt 6[~?   2.3 创建一个MMI耦合器 31 R/^ rh   2.4 插入input plane 35 }'X}!_9w>   2.5 运行模拟 39 foJ|Q\Z,T   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 1MV^~I8Dd   3 创建一个单弯曲器件 44 Viw{<VH=   3.1 定义一个单弯曲器件 44 d+^4;Hv4   3.2 定义布局设置 45 Jp,ohVRNq   3.3 创建一个弧形波导 46 z+\>e~U6J}   3.4 插入入射面 49 49kY]z|"w   3.5 选择输出数据文件 53 j?8E >tM   3.6 运行模拟 54 !*\^-uvaK   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 A!^,QRkRN   4 创建一个MMI星形耦合器 60 mV4} -   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 OVivJx   4.2 定义布局设置 61 em W#ZX   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 h|-r t15   4.4 插入输入面 62 (PB|.`_<H   4.5 运行模拟 63 [%h^qJ   4.6 预览最大值 65 j<gnh   4.7 绘制波导 69 .#}SK!"B   4.8 指定输出波导的路径 69 )1]C%)zn   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 $jntT(V   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 z1:auodI@   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 4^i*1&"   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 +V7p?iEY   5.1 定义波导材料 75 LvAIAknc   5.2 定义布局设置 76 'x18F#g   5.3 创建波导 76 (<<eHf,@   5.4 修改输入平面 77 fcBSs\\C~   5.5 指定波导的路径 78 :c.i Z   5.6 运行模拟 79 M,{F/Yu   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 x*)Wl!   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 oC?b]tzj   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 +0a',`yc   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 xFvSQ`sp   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 "vJADQ4F   6.2 定义布局结构 89 Q^F-8   6.3 绘制并定位波导 91 P&SR;{:y   6.4 生成布局脚本 95 0-#ct1-   6.5 插入和编辑输入面 97 v>e4a/    6.6 运行模拟 98 ^KhFBed   6.7 修改布局脚本 100 FUOvH85f   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 R.fRQ>rI   7 应用预定义扩散过程 104 cK?t]%S   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104  5QT9   7.2 定义布局设置 106 md2kZ.5u   7.3 设计波导 107 :kUH>O   7.4 设置模拟参数 108  KA<   7.5 运行模拟 110 Ay_<?F+&   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 #z~oc^J^T   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 *%8us~w5/   7.8 添加一个新的轮廓 111 ILpB:g   7.9 创建上方的线性波导 112 1`uIjXr(   8 各向异性BPM 115 !hc7i=V ?   8.1 定义材料 116 H>D_0o<#y   8.2 创建轮廓 117 ~Ch`A@=5   8.3 定义布局设置 118 }1>a71   8.4 创建线性波导 120 YA|*$$   8.5 设置模拟参数 121 [_~U<    8.6 预览介电常数分量 122 n/6A@C   8.7 创建输入面 123 +Q '|->#   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 |~/{lE=I   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 {jl4`   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 2<O hO ^   9.2 定义布局设置 130 jC@^/rMh   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 y^XwJX-f   9.4 编辑输入平面 132 HR}c9wy,q\   9.5 设置模拟参数 134 :[rx|9M6   9.6 运行模拟 135 &sKYO<6K}   10 电光调制器 138 8e-{S~@W   10.1 定义电解质材料 139 bw[!f4~   10.2 定义电极材料 140 9}\T?6?8pX   10.3 定义轮廓 141 ;js7rt   10.4 绘制波导 144 f(C0&"4e   10.5 绘制电极 147 HOw][}M_w   10.6 静电模拟 149 -R8RAwsLG   10.7 电光模拟 151 3HA{18{4uP   11 折射率(RI)扫描 155 f+1]#"9i|   11.1 定义材料和通道 155 8O7JuR   11.2 定义布局设置 157 3Q#VD)   11.3 绘制线性波导 160 j4l7Tx   11.4 插入输入面 160 wVPq1? 9   11.5 创建脚本 161 MHbRG_zW   11.6 运行模拟 163 4*54"[9Hr#   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 :{fsfZXXr   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 _S[H:b$?   12.1 定义材料 165 /yOd]N;$   12.2 创建参考轮廓 166 dfrq8n]   12.3 定义布局设置 166 -py.YZ   12.4 用户自定义轮廓 167 5p>a]gp   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 hZFbiGQr\   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 6Ym[^U   13.1 定义材料 173 @M,_mX   13.2 创建钛扩散轮廓 173 Sb`>IlT\#   13.3 定义晶圆 174 1{~9:U Q   13.4 创建器件 175 o#T,vu0s   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 qmK!d<4   13.6 定义电极区域 178 tQ)8HVKF   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 \<PW_'6   13.8 运行模拟 182 p; p G@Vg   13.9 创建脚本 184 )O}x&@ Q   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 ^GbyAYEp   14.1 理论背景 186 $0 li"+   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 /M#A[tZ3   14.3 生成脚本数据 190 2"mO"2d%   14.4 导出散射数据 193 FCIT+8K   14.5 创建臂 194 "#9WF}   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 \Lc pl-;?   14.7 加载两个臂的文件 200 <Ei|:m   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 eg}|%GG   14.9 连接元件 202 Zj},VB*T   14.10 运行模拟 203 <1@_MYo   14.11 创建图以查看结果 204 E:i3 /Ep?   有兴趣扫码加微联系[attachment=117462] 3QF!fll^

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