《OptiBPM入门教程》

.W<yiB}^   前  言 u<l[S   Jilj f2h   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。 N%\!eHxy   ?HBNd&gZ1G   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。 /}\EMP   lXS.,#lp   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。 *94<rlh{"   gSP]& _9j   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。 OFTyN^([@   c1?_L(   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。 E hROd   }0Qex=vkO   《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 9""e*-;Mi   上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 *1fq:--   l#_(suo64   "+iPeRF!hU   目 录 B6&;nU>;   1 入门指南 4 )V<ML7_?   1.1 OptiBPM安装及说明 4 ^-9g_5   1.2 OptiBPM简介 5 :O}=$[   1.3 光波导介绍 8 l.c*,9   1.4 快速入门 8 )B86   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 m?]XNgT   2.1 定义MMI耦合器材料 28 =1noT)gCR   2.2 定义布局设置 29 .mzy?!w0q   2.3 创建一个MMI耦合器 31 JgJ4RmH-   2.4 插入input plane 35 N|OI~boV%   2.5 运行模拟 39 xt7ZrT   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 3?F*|E_   3 创建一个单弯曲器件 44 B 3Y,|*   3.1 定义一个单弯曲器件 44 9K`(Ys&   3.2 定义布局设置 45 {;6Yi!   3.3 创建一个弧形波导 46 "&s9;_9   3.4 插入入射面 49 B zmmE2~*   3.5 选择输出数据文件 53 {2EIvKu3:   3.6 运行模拟 54 2 5DXJb^:   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 YL_M=h>P   4 创建一个MMI星形耦合器 60 '%. :97   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 );o2eV   4.2 定义布局设置 61 #"J8]3\F   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 hSQuML    4.4 插入输入面 62 7JvBzD42   4.5 运行模拟 63 a\60QlAk~   4.6 预览最大值 65 b*w@kLLN   4.7 绘制波导 69 `52+.*J+%   4.8 指定输出波导的路径 69 )N4!zuSVf   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 A dNQS   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 ,@mr})s   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 4PtRTb0<i3   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 OIpkXM   5.1 定义波导材料 75 $l05VZ   5.2 定义布局设置 76 Ah5` Cnv   5.3 创建波导 76 x3j)'`=15   5.4 修改输入平面 77 wldv^n hM   5.5 指定波导的路径 78 y:t@X ~   5.6 运行模拟 79 6'YT3=   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 km@V|"ac _   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 or~2r8   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 cEI "   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 BG>fLp   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 kj_MzgC'?   6.2 定义布局结构 89 ~m:oJ+:O   6.3 绘制并定位波导 91 kiYHJ\a   6.4 生成布局脚本 95 -|0nZ   6.5 插入和编辑输入面 97 %b8ig1   6.6 运行模拟 98 S$~T8_m^U   6.7 修改布局脚本 100 -BQoNEh   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 `fTH"l1zn   7 应用预定义扩散过程 104 _yH{LUIj   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 8DAHaS;   7.2 定义布局设置 106 ;a"g<v   7.3 设计波导 107 PIk2mX/D_6   7.4 设置模拟参数 108 BK$cN>J   7.5 运行模拟 110 \wMqVRPoQ   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 ~e|RVY,   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 4eFqD;   7.8 添加一个新的轮廓 111 WP5cC@x   7.9 创建上方的线性波导 112 kq|  r6uE   8 各向异性BPM 115 G>siyUh   8.1 定义材料 116 ?3[Gh9g`   8.2 创建轮廓 117 @c;XwU]2t   8.3 定义布局设置 118 l k~Vv Rq   8.4 创建线性波导 120 {}.M(nPtv;   8.5 设置模拟参数 121 QZwUv<*   8.6 预览介电常数分量 122 @:,B /B;   8.7 创建输入面 123 D q07Z^#'   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 qQ&=Z`p!   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 zR@4Z>6    9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 o,r72>|   9.2 定义布局设置 130 |Y-{)5/5}   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 "SMRvi57T   9.4 编辑输入平面 132 ;$nCQ/ /   9.5 设置模拟参数 134 O)N$nBnp   9.6 运行模拟 135 V ,+&.A23   10 电光调制器 138 Dj9v9   10.1 定义电解质材料 139 \wjT|z 1+Y   10.2 定义电极材料 140 :)9CG!2y<M   10.3 定义轮廓 141 SEKR`2Zz,   10.4 绘制波导 144 XE#a#   10.5 绘制电极 147 As{Q9o5j/   10.6 静电模拟 149 %I^schE*   10.7 电光模拟 151 fA$2jbGW   11 折射率(RI)扫描 155 %LM2CgH V   11.1 定义材料和通道 155 ?4`f@=}'K   11.2 定义布局设置 157 vRhI:E)So#   11.3 绘制线性波导 160 r+Pfq[z&   11.4 插入输入面 160 ,+P2B%2c   11.5 创建脚本 161 F  ,;B   11.6 运行模拟 163 \sn wR   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 <lkt'iT=Sz   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 *w#^`yeo   12.1 定义材料 165 Lo<WK   12.2 创建参考轮廓 166 w,T-vf   12.3 定义布局设置 166 `uw Sxt   12.4 用户自定义轮廓 167 <)$e*HrI   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 Nf5zQ@o_y   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 X:#}E7]j   13.1 定义材料 173 u5.zckV   13.2 创建钛扩散轮廓 173 N,bH@Q.Ci   13.3 定义晶圆 174 7VIfRN{5n   13.4 创建器件 175 u?4d<%5R!   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ]\1H=g%Ou   13.6 定义电极区域 178 x'v-]C(@   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 |4C5;"Pc   13.8 运行模拟 182 Z!+n/ D-1   13.9 创建脚本 184 H73 r3BH   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 `t7z LC^c   14.1 理论背景 186 csFLBP   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 yHo#v:>?p   14.3 生成脚本数据 190 \zJb}NbnT   14.4 导出散射数据 193 dDbH+kqO   14.5 创建臂 194 *DgRF/S   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 P(bds   14.7 加载两个臂的文件 200 #e[S+a   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 +<T361eyY   14.9 连接元件 202 $ba*=/{[q   14.10 运行模拟 203 Yc:>Yzj(z   14.11 创建图以查看结果 204 +ovT?CMo   j.yh>"de   V 7oE\cxr   有兴趣可以扫码加微联系[attachment=117851] ctoh&5%!n+

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