《OptiBPM入门教程》

n0\k(@+k
前言 6H]rO3[8
}q$6^y
随着时代的发展，人们对光网络带宽的需求越来越高，光通信网络也越来越复杂。各类光通信系统中，存在着许多的波导类元件，如分束器，耦合器，复用器，AWG等，这些元件在整个光通信系统中起着至关重要的作用。而此类光波导器件研发人员，可以使用OptiBPM来对相关的元器件进行模拟分析与设计，这可以大大降低时间成本和物料成本。 7O.?I# 76
bU3P;a(
OptiBPM是基于光束传输算法（BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM）来模拟光通过任意波导介质（各向同性与各向异性）。并可使用合适的数值方法，如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI，来进行计算，计算过程中可以使用合适的边界条件，如TBC和PML边界条件，以完成整个波导结构的仿真和分析，获得任意位置处的电磁场分布。 L- '{
c6f=r
通过OptiBPM，科研人员可以同时观察近场分布（包含幅度、相位等），检测辐射以及方向场（Guided Field）。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率，减小风险并降低整体研发产品成本。 T"bH{|:%*=
ce&Q}_
本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 vk1E!T9X
~10>mg
本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 -22]|$f
{s{bnU
《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 Rfx}[!<{N

上海讯技光电科技有限公司
2021年4月 6x.ZS'y

1WP(=7$.
R(^2+mV?
目录 HL`=zB%
1 入门指南 4 .="/n8B
1.1 OptiBPM安装及说明 4 B=<Z@u
1.2 OptiBPM简介 5 Nn/f*GDvK
1.3 光波导介绍 8 yIq. m=
1.4 快速入门 8 #^>Md59N
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 !T|q/ri
2.1 定义MMI耦合器材料 28 swTur
2.2 定义布局设置 29 o9XT_!Cwg
2.3 创建一个MMI耦合器 31 F ]x2;N
2.4 插入input plane 35 .%"s| D
2.5 运行模拟 39 W'xJh0o
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 `w(~[`F t
3 创建一个单弯曲器件 44 wCitQ0?
3.1 定义一个单弯曲器件 44 c e\|eN[
3.2 定义布局设置 45 6Trtulm
3.3 创建一个弧形波导 46 fxOa(mt
3.4 插入入射面 49 E9bc pup
3.5 选择输出数据文件 53 AZ7m=Q97
3.6 运行模拟 54 b%TLvV 9F
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 r7zS4;b
4 创建一个MMI星形耦合器 60 >qL-a*w:a
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 vmGGdj5aI
4.2 定义布局设置 61 V4CL%i
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 MXP3ZN'
4.4 插入输入面 62 EpCT !e
4.5 运行模拟 63 DkA@KS1Dq
4.6 预览最大值 65 1w$X;q"
4.7 绘制波导 69 -}G>{5.A
4.8 指定输出波导的路径 69 - %'ys
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 #wS/QrRE
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 g;eoH
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 O/ih9,
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 tj1M1s|a
5.1 定义波导材料 75 gLzQM3{X9
5.2 定义布局设置 76 LcW:vV|'K
5.3 创建波导 76 -L6V)aK&
5.4 修改输入平面 77 aWk1D.
5.5 指定波导的路径 78 K9=f`JI9
5.6 运行模拟 79 mM;5UPbZ
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 T\OpPSYbl
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 JBMJR
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 }{SpV
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 nsjrzO79L8
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 \(4kEB2s$
6.2 定义布局结构 89 G9AQIU%ii
6.3 绘制并定位波导 91 =}1m.
6.4 生成布局脚本 95 sIz*r Gz
6.5 插入和编辑输入面 97 *t_JR
6.6 运行模拟 98 !g2~|G
6.7 修改布局脚本 100 B4RP~^
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 zy\R>4i'#Q
7 应用预定义扩散过程 104 ,b'QL6>`
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 ]1dnp]r
7.2 定义布局设置 106 =;m;r!,K
7.3 设计波导 107 )Rj,PF-9Z[
7.4 设置模拟参数 108 8-geBlCE,
7.5 运行模拟 110 48g`i
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 4iC=+YUn
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 TO]7%aB
7.8 添加一个新的轮廓 111 F- l!i/
7.9 创建上方的线性波导 112 +sm9H"_0
8 各向异性BPM 115 ;vp[J&=
8.1 定义材料 116 Xo/0lT
8.2 创建轮廓 117 c0.? d]
8.3 定义布局设置 118 %Q.|qyq
8.4 创建线性波导 120 U%4s@{7
8.5 设置模拟参数 121 XM:Y(#?l
8.6 预览介电常数分量 122 3v,Bg4[i
8.7 创建输入面 123 ?>T (
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 m-AW}1:\f
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ){FXonVP
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 @lu`oyM
9.2 定义布局设置 130 LG:Mksd8=4
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 "3e1 7dsY
9.4 编辑输入平面 132 ,cwjieM
9.5 设置模拟参数 134 th]pqhl>
9.6 运行模拟 135 F&)(G\
10 电光调制器 138 8iXt8XY3
10.1 定义电解质材料 139 2|:x_rcj
10.2 定义电极材料 140 %WO4uOi:@
10.3 定义轮廓 141 DEN (pA\
10.4 绘制波导 144 ~(Xzm
10.5 绘制电极 147 Wo,"$Z6B
10.6 静电模拟 149 K<~J*k<v
10.7 电光模拟 151 353*D%8
11 折射率(RI)扫描 155 %C=?Xhnv
11.1 定义材料和通道 155 5"^Z7+6
11.2 定义布局设置 157 mY0FewwTy
11.3 绘制线性波导 160 NKRI|'Y,
11.4 插入输入面 160 E0_S+`o2y
11.5 创建脚本 161 yl UkVr
11.6 运行模拟 163 WEsX+okj
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 +GFK!Pf
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 z z2'h>
12.1 定义材料 165 f;cY&GC
12.2 创建参考轮廓 166 zPW_
12.3 定义布局设置 166 ~F^7L5d}C
12.4 用户自定义轮廓 167 "S^""5
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 C~q&
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 )Nkf'&
13.1 定义材料 173 A#x_>fV
13.2 创建钛扩散轮廓 173 Q%.F Mf
13.3 定义晶圆 174 mm9xO%
13.4 创建器件 175 @78%6KZ`i
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 XTS%:S
13.6 定义电极区域 178 #J|DW C!#d
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 {qbxiL-
13.8 运行模拟 182 0;SRmj@W
13.9 创建脚本 184 ~xakz BE
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 >8=rD
14.1 理论背景 186 WwAvR5jq
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 HqoCl
14.3 生成脚本数据 190 R~!md
14.4 导出散射数据 193 b5t:">wC
14.5 创建臂 194 ZJ'Tb<fP
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 Z?j4WJy-[
14.7 加载两个臂的文件 200 3JXKpk?
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 KreF\M%Ke
14.9 连接元件 202 ![3l K
14.10 运行模拟 203 TM<;Nj[*n
14.11 创建图以查看结果 204 iZn<j'u
Q@5v> `
a1 .+L
有兴趣可以扫码加微联系[attachment=117851] 94b* !Z
K</="3 HK

查看本帖完整版本: [-- 《OptiBPM入门教程》 --] [-- top --]