《OptiBPM入门教程》

q"akrI38   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。 9#7J:PfZ<   $&hN*7Ts   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。 [4*1}}gW%5   F8<"AI   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。 >"v9iT   S]^`woD   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。 }aF   TBCp L]QT   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。 2Il8f   tdep|sD   《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 zI^]esX!2_   上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 mdW~~-@H   K R,z^9   48O~Jx,   目 录 ;au*V5a%   1 入门指南 4 @PI%FV z~p   1.1 OptiBPM安装及说明 4 0*8TS7.3   1.2 OptiBPM简介 5 ZF6c{~D   1.3 光波导介绍 8 @MiH(.Dq   1.4 快速入门 8 HeLG?6   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 "Y;}GlE   2.1 定义MMI耦合器材料 28 nirDMw[   2.2 定义布局设置 29 $TG=w   2.3 创建一个MMI耦合器 31 .@#A|fgv   2.4 插入input plane 35 _Mk7U@j+9   2.5 运行模拟 39 }rq9I"/L   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 :z&7W<   3 创建一个单弯曲器件 44 aS84n.?vq   3.1 定义一个单弯曲器件 44 x wi\   3.2 定义布局设置 45 ml6u1+v5   3.3 创建一个弧形波导 46 k7@t{Cu0D&   3.4 插入入射面 49 GIyF81KR 3   3.5 选择输出数据文件 53 _,haD)1g~   3.6 运行模拟 54 -TO\'^][X   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 E5</h"1   4 创建一个MMI星形耦合器 60 t$J.+}}I   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 T 2F6)e   4.2 定义布局设置 61 CrC=A=e   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 W/fuKGZi_   4.4 插入输入面 62 -F@L}|   4.5 运行模拟 63 ]p7jhd=   4.6 预览最大值 65 EON:B>2a   4.7 绘制波导 69 ^7^N}x@   4.8 指定输出波导的路径 69 =Yz'D|=t   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 HCWNo   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 q?):oJ   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 $pyOn2}   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 >R\lqLILb,   5.1 定义波导材料 75 `R "~v/x   5.2 定义布局设置 76 U75Jp%bL   5.3 创建波导 76 424(3-/v;   5.4 修改输入平面 77 bq>_qpr   5.5 指定波导的路径 78 -VxDNT}Tr   5.6 运行模拟 79 up>c$jJ   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 t]aea*B   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 Lfog {Vzs   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 -fS.9+k0/   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 n_?tN\M   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 !-<p,z   6.2 定义布局结构 89 7aV%=_   6.3 绘制并定位波导 91 t.p~\6 Yi   6.4 生成布局脚本 95 I,yC D7l_   6.5 插入和编辑输入面 97 H@bf'guA|B   6.6 运行模拟 98 F$BbYf2i   6.7 修改布局脚本 100 ":a\z(*t   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 3cdTed-MIh   7 应用预定义扩散过程 104 LbEM^D   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 br-]fE.be   7.2 定义布局设置 106 >P6BW   7.3 设计波导 107 21hv%CF\9   7.4 设置模拟参数 108 ^9Qy/Er'   7.5 运行模拟 110 5GA C`}}   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 1#IlWEg   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 wX >*H   7.8 添加一个新的轮廓 111 I9h ?;(   7.9 创建上方的线性波导 112 jTO), v:w   8 各向异性BPM 115 mKrh[nA   8.1 定义材料 116 xvl3vAN9   8.2 创建轮廓 117 Ym%xx!9   8.3 定义布局设置 118 L:XC   8.4 创建线性波导 120 n3AaZp[   8.5 设置模拟参数 121 @)o^uU T   8.6 预览介电常数分量 122 V|(H|9   8.7 创建输入面 123 >B]'fUt5a   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 I:K"'R^   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ^[:p|U2mA   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 q`-;AG|xF   9.2 定义布局设置 130 Pj}66.   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 Cj~'Lhmv'T   9.4 编辑输入平面 132 DC{>TC[p1k   9.5 设置模拟参数 134 PDs@?nz,   9.6 运行模拟 135 .L' .c/ s   10 电光调制器 138 S$QG.K:<!   10.1 定义电解质材料 139 ns6(cJ^a   10.2 定义电极材料 140 KQB 3m"   10.3 定义轮廓 141 8Z(Mvq]f&   10.4 绘制波导 144 ^#-nE7   10.5 绘制电极 147 <HbcNE~   10.6 静电模拟 149 |*}4 m'c   10.7 电光模拟 151 bv&;R   11 折射率(RI)扫描 155 }Y;K~J   11.1 定义材料和通道 155 /!c${W!sY   11.2 定义布局设置 157 |yx6X{$k   11.3 绘制线性波导 160 `@nl   11.4 插入输入面 160 ;q*e=[_DF   11.5 创建脚本 161 (1#J%   11.6 运行模拟 163 rqY`8Ry2M   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 sBcPq SMby   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 ?Y@N`S   12.1 定义材料 165 q FAT]{{   12.2 创建参考轮廓 166 e)(wss+d7P   12.3 定义布局设置 166 hEp(A8g)bQ   12.4 用户自定义轮廓 167  9I4K}R   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 x QIq^/F0   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 tCdqh-    13.1 定义材料 173 V,%=AR5   13.2 创建钛扩散轮廓 173  Z'\h   13.3 定义晶圆 174 cXKjrL[b   13.4 创建器件 175 >r!|sC   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 q^Y-}=w   13.6 定义电极区域 178 *{L)dW+:   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 }hhGu\   13.8 运行模拟 182 b:TLV`>/&   13.9 创建脚本 184 cLLbZ=`   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 "vOwd.(?N   14.1 理论背景 186 ev*k*0   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 Dy:|g1>   14.3 生成脚本数据 190 >Z'NXha   14.4 导出散射数据 193 ?.Ca|H<    14.5 创建臂 194 MB]<Dyj,   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 oC0qG[yp9S   14.7 加载两个臂的文件 200 c}2jmwq   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 d'NIV9P`j]   14.9 连接元件 202 E>D_V@,/   14.10 运行模拟 203 _sTROd)Vh   14.11 创建图以查看结果 204 y~U #veY   有兴趣扫码加微联系[attachment=117462] ^SF&=NpV

OWg(#pZk