《OptiBPM入门教程》

1;./e&%%   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。 xz@*V>QT   fC^d@4ha   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。 .))k    Fc=F2Mo?   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。 =WC E "X   LU*mR{B   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。 $hJ 4=F   X%!?\3S   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。 U#Kw+slM   \Q`#E'?   《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 tvJl-&'N   上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 M2:3k   ~>]Ie~E: (   P[`>*C\9c   目 录 tm34Z''.>   1 入门指南 4 ]%7m+-h@   1.1 OptiBPM安装及说明 4 vRmzj d~   1.2 OptiBPM简介 5 8f?o?c|   1.3 光波导介绍 8 #I ,c'Vj   1.4 快速入门 8 fiAj#mX   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 9[E/^   2.1 定义MMI耦合器材料 28 ,iiI5FR   2.2 定义布局设置 29 ?fU{?nI}>p   2.3 创建一个MMI耦合器 31 7}=MVp] )S   2.4 插入input plane 35 *JW.ca}   2.5 运行模拟 39 D_f:D^   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 ,+Ya'4x   3 创建一个单弯曲器件 44 |%Y=]@f   3.1 定义一个单弯曲器件 44 >hnhV6ss   3.2 定义布局设置 45 "H=fWz5z   3.3 创建一个弧形波导 46 +ZwTi!W   3.4 插入入射面 49 tr 8Q{   3.5 选择输出数据文件 53 >Y3zO2Cr   3.6 运行模拟 54 W70BRXe04D   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 $H,9GIivD   4 创建一个MMI星形耦合器 60 GO#eI]>/r   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 cJ,`71xop,   4.2 定义布局设置 61 yK2>ou   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 [di&N!Ao   4.4 插入输入面 62 fK4O N'[R:   4.5 运行模拟 63 fb]=MoiJ   4.6 预览最大值 65 .}tpEvAw}   4.7 绘制波导 69 wzI*QXV2s   4.8 指定输出波导的路径 69 9Xh<vh8&   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 YBk* CW9   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 K!88 Nox(   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 FZ% WD@=   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 l~`JFWur]   5.1 定义波导材料 75 Bm^8"SSN   5.2 定义布局设置 76 G m\jboef]   5.3 创建波导 76 No/D"S#   5.4 修改输入平面 77 sMw"C~XL   5.5 指定波导的路径 78 L-3wez;hm   5.6 运行模拟 79 BI6`@}%7>   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 0c#|LF_   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 du=[r   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 jAFJ?L(   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 M<)Vtn   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 `MMZR=LA   6.2 定义布局结构 89 Gc!&I+kd   6.3 绘制并定位波导 91 L:_pJP   6.4 生成布局脚本 95 B{_-k   6.5 插入和编辑输入面 97 Uv3Fe%>   6.6 运行模拟 98 Fo| rR I2   6.7 修改布局脚本 100 Su`] ku'   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 LTio^uH   7 应用预定义扩散过程 104 ^#j{9FpPs   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 x8h=3e$   7.2 定义布局设置 106 $5yH8JU   7.3 设计波导 107 cp 7;~i3   7.4 设置模拟参数 108 MW.,}f   7.5 运行模拟 110 [%7oq;^J   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 .`N&,&H   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 -+.-Ab7   7.8 添加一个新的轮廓 111 oMZ|)(7C   7.9 创建上方的线性波导 112 U[l{cRT    8 各向异性BPM 115 \E:l E/y   8.1 定义材料 116 $QuSmA<4lS   8.2 创建轮廓 117 o7 X5{   8.3 定义布局设置 118 \M-$|04Qt   8.4 创建线性波导 120 F|W(_llfM   8.5 设置模拟参数 121 kv/mqKVr   8.6 预览介电常数分量 122 A&;Pt/#'   8.7 创建输入面 123 @$d_JwI   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 h]okY49hY   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 'ZQR @~G   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 `wLa.Gzj   9.2 定义布局设置 130 /H[!v:U   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 9ioV R   9.4 编辑输入平面 132 ,1-#Z"~c   9.5 设置模拟参数 134 r*s)T`T}}   9.6 运行模拟 135 J"RmV@|   10 电光调制器 138 <)9E.h   10.1 定义电解质材料 139 Ra?0jcSQ$   10.2 定义电极材料 140 Q"an6ht|   10.3 定义轮廓 141 Ej64^*   10.4 绘制波导 144 g JMv   10.5 绘制电极 147 @8GW?R   10.6 静电模拟 149 ns1@=f cO   10.7 电光模拟 151 4wQ>HrS)(   11 折射率(RI)扫描 155 '@+a]kCMev   11.1 定义材料和通道 155 8a 4&} ^|   11.2 定义布局设置 157 o5eFLJ6   11.3 绘制线性波导 160 e!~x-P5M`   11.4 插入输入面 160 27KfT]=   11.5 创建脚本 161 #>\+6W17U   11.6 运行模拟 163 ,t_Fo-i7vI   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 -{XXU)Z   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 KFMEY\6\h   12.1 定义材料 165 /_*L8b   12.2 创建参考轮廓 166 z mMz6\ $   12.3 定义布局设置 166 )Dq/fW   12.4 用户自定义轮廓 167 YV0K&d   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 Fps.Fhm   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 ~'l.g^p bv   13.1 定义材料 173 -=D6[DjU<   13.2 创建钛扩散轮廓 173 \;smH;m   13.3 定义晶圆 174 +b]+5!   13.4 创建器件 175 *aF <#m v   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 6+[7UH~pm^   13.6 定义电极区域 178 9>"To   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 KzC`*U[   13.8 运行模拟 182 \!4sd2Yi   13.9 创建脚本 184 e:   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 Ug^v ]B9   14.1 理论背景 186 aBLE:v   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 u*$ 1e   14.3 生成脚本数据 190 ?0 VLx,kp   14.4 导出散射数据 193 a_0G4@=T   14.5 创建臂 194 }Myi0I<   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 <2a7>\74E0   14.7 加载两个臂的文件 200 `<L6Q2Y>j   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 c*g(R.!   14.9 连接元件 202 !Z6GID})p   14.10 运行模拟 203 LAwl9YnG:   14.11 创建图以查看结果 204 jpCQ2XD:   有兴趣扫码加微联系[attachment=117462] vK?{Z^J][

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