《OptiBPM入门教程》

">PpC]Y1   前  言 1:%HE*r   !{tkv4   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。 E~Eh'>Y(B   R{uq8NA- W   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。 JfS:K'   VDq4n;p1   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。 {-;lcOD   69AgPAv<k   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。 E#?*6/   teh$W<C   本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 m2{3j[   q|,cMPS3   《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 gU1E6V-Jm   上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 \lwYDPY:   -7\Rl3c   R?@F%J;tx   目 录 <;}jf*A   1 入门指南 4 ~RGZY/4   1.1 OptiBPM安装及说明 4 h>V8YJ   1.2 OptiBPM简介 5 c#X9d8>   1.3 光波导介绍 8 \-3\lZ3qj   1.4 快速入门 8 ma@3BiM   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 2]W"sT[   2.1 定义MMI耦合器材料 28 }`M53>C,gQ   2.2 定义布局设置 29 ip6$Z3[)   2.3 创建一个MMI耦合器 31 `|@#~   2.4 插入input plane 35 o;bK 7D   2.5 运行模拟 39 n4 6A   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 )QS4Z{)U   3 创建一个单弯曲器件 44 m:|jv|f   3.1 定义一个单弯曲器件 44 YYfX@`\   3.2 定义布局设置 45 f@U\2r   3.3 创建一个弧形波导 46 vpR^G`/   3.4 插入入射面 49 `QC   3.5 选择输出数据文件 53 P{2V@ <}   3.6 运行模拟 54 F^& Rg   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 nk.m Gny   4 创建一个MMI星形耦合器 60 Omy4Rkj8bh   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 g}HB|$P7   4.2 定义布局设置 61 oL?(; `"&   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 e45gjjts   4.4 插入输入面 62 9+<%74|,   4.5 运行模拟 63 BZAeg">3   4.6 预览最大值 65 V mxVE=l   4.7 绘制波导 69 O%RkU?ME   4.8 指定输出波导的路径 69 U^jxKBq^   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 90JD`Nz   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 0uX"KL]Elf   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 `CCuwe<v   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 BxR%\   5.1 定义波导材料 75  z.fh4p   5.2 定义布局设置 76 IHqY/j   5.3 创建波导 76 8vFt<k}G   5.4 修改输入平面 77 [^wEKRt&   5.5 指定波导的路径 78 3I!xa*u   5.6 运行模拟 79 &' ,A2iG   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 V=yRE   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 m\a_0!K   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 WT(inf[   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 +B^(,qKMN   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 !e~Yp0gX#   6.2 定义布局结构 89 ~"\qX+   6.3 绘制并定位波导 91 3#fu;??1.   6.4 生成布局脚本 95 Hg)5c!F7   6.5 插入和编辑输入面 97 %7tQam   6.6 运行模拟 98 TMt,\gTd   6.7 修改布局脚本 100 m)G=4kK52-   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 L<'8#J[_5   7 应用预定义扩散过程 104 Q`$Q(/   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 aoNTRJc$   7.2 定义布局设置 106 Lg[v-b=?I   7.3 设计波导 107 DG_tmDT4   7.4 设置模拟参数 108 R Wa4O#   7.5 运行模拟 110 C 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 !eb}jL   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 $HjKELoJ<   7.8 添加一个新的轮廓 111 M%=V vE.I   7.9 创建上方的线性波导 112 M6(oJ*   8 各向异性BPM 115 =n $@   8.1 定义材料 116 vCC}IDd   8.2 创建轮廓 117 X8!=Xjl)   8.3 定义布局设置 118 k+k&}8e   8.4 创建线性波导 120 `c 3IS5   8.5 设置模拟参数 121 Q_}i8p'   8.6 预览介电常数分量 122 =GO/r;4   8.7 创建输入面 123 -$pS {q;   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 &cj/8A5-   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ">b~k;M?   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 XD \RD   9.2 定义布局设置 130 \Y'#}J"dh   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 -w41Bvz0   9.4 编辑输入平面 132 HnvE\t9`   9.5 设置模拟参数 134 %(4G[R[   9.6 运行模拟 135 ?h`Ned0P   10 电光调制器 138 tT7< V{i4   10.1 定义电解质材料 139 gI^);JrTE   10.2 定义电极材料 140 /m,0H)w1   10.3 定义轮廓 141 StUiL>9T#   10.4 绘制波导 144 gv=mz,z   10.5 绘制电极 147 _Q<wb8+/   10.6 静电模拟 149 f'/@h Na3   10.7 电光模拟 151 DJl06-s V   11 折射率(RI)扫描 155 N*t91 X   11.1 定义材料和通道 155 muLt/.EZ   11.2 定义布局设置 157 .y7&!a35   11.3 绘制线性波导 160 uA;3R\6?   11.4 插入输入面 160 4}{S8fGk%   11.5 创建脚本 161 VdpkE0   11.6 运行模拟 163 ?f+w:FO   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 U\S%Jq*   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 1j*I`xZ   12.1 定义材料 165 fn|l9k~<O   12.2 创建参考轮廓 166 k*b fq?E a   12.3 定义布局设置 166 &s!"pEZWck   12.4 用户自定义轮廓 167 rI&GM |   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 ld1t1'I'   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 7Dy\-9:v   13.1 定义材料 173 Z<a6U 3   13.2 创建钛扩散轮廓 173 o{*8l#x8   13.3 定义晶圆 174 H~ -zq}4   13.4 创建器件 175 od>DSn3T   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 )Q 8T`Tly   13.6 定义电极区域 178 `R j<qz^7   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 RMB?H)p+   13.8 运行模拟 182 *AXu_^^   13.9 创建脚本 184 jD_(im5   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 X =S;8=N   14.1 理论背景 186 yqlkf$?   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 yt C{,g>   14.3 生成脚本数据 190 9R>A,x(    14.4 导出散射数据 193 ]G&?e9OA   14.5 创建臂 194 $a\q<fN}   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197  A`#v-   14.7 加载两个臂的文件 200 3-32q)8   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 @Qruc\_   14.9 连接元件 202 R NoS7[&   14.10 运行模拟 203 XnWr~h{b   14.11 创建图以查看结果 204 /c/!13|   ~,R_   .IpwTke'   有兴趣可以扫码加微联系[attachment=117851] 2|EHNy!

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