《OptiBPM入门教程》

p5J!j I=   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。 g#o9[su   <GSp%r   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。 vJe c+a   zZP&`#TAy   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。 }O2P>Z?V   dw%g9DT   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。 -m$2"_   t:n$9WB)   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。 PNH>LT^   a0's6C   《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 l7U<]i GL   上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 qyjVB/ko   wpt5'|I   (&M,rW~Qxs   目 录 y0'WB`hNQ   1 入门指南 4 \vE-;,   1.1 OptiBPM安装及说明 4 8L[\(~Zf   1.2 OptiBPM简介 5 @]L$eOV_   1.3 光波导介绍 8 9H2mA$2jnE   1.4 快速入门 8 79B+8= K   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 ?gCP"~   2.1 定义MMI耦合器材料 28 .g_^! t   2.2 定义布局设置 29 SVPksr   2.3 创建一个MMI耦合器 31 0> QqsQ   2.4 插入input plane 35 eWXR #g!%>   2.5 运行模拟 39 ,M :j5   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 =FQH5iSd   3 创建一个单弯曲器件 44 ?y,KN}s_   3.1 定义一个单弯曲器件 44 31N5dIi,   3.2 定义布局设置 45 .-1'#Z1T   3.3 创建一个弧形波导 46 ^~s!*T)\   3.4 插入入射面 49 4W=fQx]   3.5 选择输出数据文件 53 fFXnD   3.6 运行模拟 54 3S @)Ans   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 WsT   4 创建一个MMI星形耦合器 60 0iKAg   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 fM"&=X   4.2 定义布局设置 61 .&n!4F'   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 wWM[Hus   4.4 插入输入面 62 4r#4h4`y|   4.5 运行模拟 63 znAo]F9=J"   4.6 预览最大值 65 /)sP<WPQ6   4.7 绘制波导 69 D#[<N   4.8 指定输出波导的路径 69 BW ux!   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 A.(e=;0bu   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 24\^{3nOK   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 gP>W* ]0r1   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 u5Mg   5.1 定义波导材料 75 w" L]?#   5.2 定义布局设置 76 *77Y$X##k   5.3 创建波导 76 *d31fBCk%   5.4 修改输入平面 77 y[GqV_~?Y   5.5 指定波导的路径 78 D'#,%4P,e\   5.6 运行模拟 79 QQD7NN>   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 #k,.xMJ~   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 h<qi[d4X   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 ;WgzR_'!'   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 m ;wj|@cF   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 AYDAt5K_   6.2 定义布局结构 89 V;gC[7H   6.3 绘制并定位波导 91 )~IOsTjI   6.4 生成布局脚本 95 2>f3nW   6.5 插入和编辑输入面 97 Ml/K ~H tN   6.6 运行模拟 98 =L`PP>"rW   6.7 修改布局脚本 100 !E,|EdIr   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 EJNHZ<   7 应用预定义扩散过程 104 |W*2L]&   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 Oq(FV[N7t   7.2 定义布局设置 106 olm'_{{   7.3 设计波导 107 #c9 MVQ_    7.4 设置模拟参数 108 D;OPsNQ   7.5 运行模拟 110 \w-3Spk*   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 dP"cm0   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 ,V)hV@Dk   7.8 添加一个新的轮廓 111 bPMf='F{r   7.9 创建上方的线性波导 112 g_eR&kuh   8 各向异性BPM 115 nN>Uh T   8.1 定义材料 116 (l/i#   8.2 创建轮廓 117 QaXdO=3   8.3 定义布局设置 118 |BO5<`&I   8.4 创建线性波导 120 g^U-^f   8.5 设置模拟参数 121 ~se ;L   8.6 预览介电常数分量 122 ~8'HX*B]z   8.7 创建输入面 123 @[1,i~H   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 yKmHTjX=   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 [7[$P.MS{   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 9gZS)MZ   9.2 定义布局设置 130 MW0CqMi]T   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 @Q:?,   9.4 编辑输入平面 132 K%SfTA1TCB   9.5 设置模拟参数 134 -  @KT#   9.6 运行模拟 135 rNgAzH   10 电光调制器 138 }~#qD rK   10.1 定义电解质材料 139 .o 8pC   10.2 定义电极材料 140 6X$\:>   10.3 定义轮廓 141 {Hw$`wL   10.4 绘制波导 144 xCMuq9zt@   10.5 绘制电极 147 lPz5.(5'   10.6 静电模拟 149 h5))D!   10.7 电光模拟 151 p\xsW"=8q   11 折射率(RI)扫描 155 ~>}7+p ?;   11.1 定义材料和通道 155 11JO[   11.2 定义布局设置 157 O[^zQA   11.3 绘制线性波导 160 M5S<N_+Pe   11.4 插入输入面 160 yF^)H{yx   11.5 创建脚本 161 VF9-&HuC   11.6 运行模拟 163 2V*<J:;wb   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 n\YWWW[wf   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 uTP4r   12.1 定义材料 165 Zg!E}B:z   12.2 创建参考轮廓 166 *\[GfTL   12.3 定义布局设置 166 {7FD-Q[tS   12.4 用户自定义轮廓 167 =+wkjTO   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 QBT_H"[   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 :*lB86Ly   13.1 定义材料 173 qd?k#G w&   13.2 创建钛扩散轮廓 173 a~[]Ye@H   13.3 定义晶圆 174 -ID!kZx   13.4 创建器件 175 {\-IAuM   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 jhSc9   13.6 定义电极区域 178 affig   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 .;9I:YB$   13.8 运行模拟 182 q P>Gre   13.9 创建脚本 184 E@\bFy_!>b   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 To19=,:   14.1 理论背景 186 l=< :   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 Wtwh.\Jba   14.3 生成脚本数据 190 H?axlRmw3   14.4 导出散射数据 193 ?k*s!YCZ   14.5 创建臂 194 |^E#cI   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 i<nUp1r(   14.7 加载两个臂的文件 200 fhp][)g;   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 3YF*TxKx   14.9 连接元件 202 Ym*Ed[S   14.10 运行模拟 203 zy9# *gGq   14.11 创建图以查看结果 204 wA<#E6^vG   有兴趣扫码加微联系[attachment=117462] 0SBiMTm

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