《OptiBPM入门教程》

qNWSDZQ   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。 vG:S(/\>   "a-;?S&   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。 gI00@p:m   -s^)HR l   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。 ,V[|c$   iL|5}x5\   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。 vr4{|5M   d^8n   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。 e4FR)d0x   +5Ju `Z   《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 piFZu/~Gq\   上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 Ec&_&   n7.85p@ua   <Qt9MO`a   目 录 y?Pw6;e.   1 入门指南 4 XB]>Z)   1.1 OptiBPM安装及说明 4 Bm;: cmB0e   1.2 OptiBPM简介 5 y"k%Wa`*   1.3 光波导介绍 8 HGF&'@dn   1.4 快速入门 8 /vpwpVHIpG   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 6!H,(Z]j   2.1 定义MMI耦合器材料 28 xT-`dS0u   2.2 定义布局设置 29 (9b%'@A@m   2.3 创建一个MMI耦合器 31 -/:K.SY,   2.4 插入input plane 35 [x'D+!   2.5 运行模拟 39 pTT00`R   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 rdsZ[ii   3 创建一个单弯曲器件 44 a%/D~5Z   3.1 定义一个单弯曲器件 44 <fHN^O0TS   3.2 定义布局设置 45 D^6Q`o   3.3 创建一个弧形波导 46 yd[4l%G(zS   3.4 插入入射面 49 lYmxd8   3.5 选择输出数据文件 53 gAgF$H .   3.6 运行模拟 54 |l@z7R+4*   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 ;*hVAxs1   4 创建一个MMI星形耦合器 60 Y$9x!kV   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 .>S1do+   4.2 定义布局设置 61 IaKJ W?   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 *BvdL:t   4.4 插入输入面 62 p0PK-e`@:   4.5 运行模拟 63 bXA%|7*   4.6 预览最大值 65 3p]\l ]=   4.7 绘制波导 69 \-sW>LIA   4.8 指定输出波导的路径 69 9@}5FoX"   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 ZQn>+c2%!   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 WVz2 bzj   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 ].sD#~L_   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 O8Z+g{   5.1 定义波导材料 75 f:6F5G   5.2 定义布局设置 76 vy` lfbX@   5.3 创建波导 76 nw#AKtd@x   5.4 修改输入平面 77 9_8\xLk   5.5 指定波导的路径 78 Q pIec\a+   5.6 运行模拟 79 {,1>(   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 ))<vCfuz2   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 5,-:31(j\   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 bYqv)_8   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 \.>7w 1p   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 y:_>R=sw   6.2 定义布局结构 89 o ZQ@Yu3   6.3 绘制并定位波导 91 A8-a}0Gh   6.4 生成布局脚本 95 R~eLEjezm   6.5 插入和编辑输入面 97 PjXiYc&   6.6 运行模拟 98 0|C !n+OK   6.7 修改布局脚本 100  Frz   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 \<dg   7 应用预定义扩散过程 104 *.KVrS<B1   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 CD5% iFy   7.2 定义布局设置 106 !b&+2y2i[W   7.3 设计波导 107 947;6a%$   7.4 设置模拟参数 108 [rW];H8:~   7.5 运行模拟 110 s0:M'wA   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 k~3\0man   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 :{VXDT"   7.8 添加一个新的轮廓 111 A&M(a   7.9 创建上方的线性波导 112 r;"D>IM\   8 各向异性BPM 115 ^Wn+G8n   8.1 定义材料 116 \3"B$Sp|=   8.2 创建轮廓 117 mSvSdKKKlI   8.3 定义布局设置 118 G!wb|-4<$   8.4 创建线性波导 120 #`!mQSK   8.5 设置模拟参数 121 4jGN:*kZ   8.6 预览介电常数分量 122 nkTdn   8.7 创建输入面 123 <Q"G aqZ   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 g^x=y   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 UFu0{rY_   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 H=w):kL|   9.2 定义布局设置 130 7U?#Xi5   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 o|q5eUh=EY   9.4 编辑输入平面 132 (:O6sTx-hE   9.5 设置模拟参数 134 "C(yuVK1G   9.6 运行模拟 135 B}.:7,/0   10 电光调制器 138 {`e-%<   10.1 定义电解质材料 139 l9OpaOVfJ   10.2 定义电极材料 140 Hc[@c)DH   10.3 定义轮廓 141 3 S*KjY'@   10.4 绘制波导 144 d{t@+}0.u   10.5 绘制电极 147 {QaO\{J=   10.6 静电模拟 149 t;/uRN*.   10.7 电光模拟 151 0 f$96sl   11 折射率(RI)扫描 155 K=E+QvSG   11.1 定义材料和通道 155 VH<d[Mj   11.2 定义布局设置 157 >d &0 a:   11.3 绘制线性波导 160 kFY2VPP~   11.4 插入输入面 160 Kf}*Ij   11.5 创建脚本 161 HV-;?5   11.6 运行模拟 163 UNwjx7usD   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 z5@i"%f   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 < W`gfpzO   12.1 定义材料 165 9nY|S{L   12.2 创建参考轮廓 166 mqHH1}   12.3 定义布局设置 166 >~]|o   12.4 用户自定义轮廓 167 4o;;'P   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 cWZ uph\   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 TwVkI<e0s?   13.1 定义材料 173 &|}QdbW   13.2 创建钛扩散轮廓 173 kX`m( N$   13.3 定义晶圆 174 ;%(sbA   13.4 创建器件 175 9N{?J"ido   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 q }>3NCh   13.6 定义电极区域 178 ^Y;,c LXJ   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 Y\WVkd(+G   13.8 运行模拟 182 8~t8^eBg   13.9 创建脚本 184 j~V$q/7S   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 i+in?!@G:   14.1 理论背景 186 X%znNx   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 6}Tftw$0z   14.3 生成脚本数据 190 &A.0(s   14.4 导出散射数据 193 nxBP@Td   14.5 创建臂 194 J Eo;Fx]   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 4)k-gKS*   14.7 加载两个臂的文件 200 .9=4Af   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 tP*GYWI48   14.9 连接元件 202 =M4:nt   14.10 运行模拟 203 ~Ey+   14.11 创建图以查看结果 204 oF]]Pl{W   有兴趣扫码加微联系[attachment=117462] ~_"V7

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