《OptiBPM入门教程》

RY<b]|   前  言 1?\ Y,+   dR:iUw:V   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。 D0i30p`   8l0 (6x$   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。 |hoZ:   :5J6rj;_   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。 eov-"SJ B   KK$A4`YoR   本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 ): C4}&l   pnJT]?},   本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 tvRy8u;   p\S3A(   《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 &J:)*EjVl5   上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 ppKCY4   qH"a!   id'#s   目 录 gwT,D.'Ut   1 入门指南 4 qw1J{xoHW   1.1 OptiBPM安装及说明 4 LP /4e`   1.2 OptiBPM简介 5 & jvG]>CS'   1.3 光波导介绍 8 \ 6a   1.4 快速入门 8 IOl"Xgn5   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 U$uO%:4%   2.1 定义MMI耦合器材料 28 2Zip8f!   2.2 定义布局设置 29 / u6$M/Cf>   2.3 创建一个MMI耦合器 31 J7o?h9   2.4 插入input plane 35 4V8wB}y7e   2.5 运行模拟 39 ,c l<74d   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 | "v{RC0   3 创建一个单弯曲器件 44 ':4pH#E   3.1 定义一个单弯曲器件 44 @un }&URp   3.2 定义布局设置 45 &Sa~Wtm|*   3.3 创建一个弧形波导 46 7+4"+C A   3.4 插入入射面 49 c\MDOD%9   3.5 选择输出数据文件 53 5&=n   3.6 运行模拟 54 ^#se4qQ   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 ,$$$_+m\   4 创建一个MMI星形耦合器 60 %$| k3[4V   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 0EXNq*=EE   4.2 定义布局设置 61 Qpf]3   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ?GU!ke p   4.4 插入输入面 62 uF"`y&go   4.5 运行模拟 63 :G/]rDtd   4.6 预览最大值 65 W[<":NX2   4.7 绘制波导 69 v*'\w#   4.8 指定输出波导的路径 69 ,5*xE\9G   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 :exuTn   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 NI:N W-!   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 %=y3   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 U-<"i6mg?   5.1 定义波导材料 75 g>P9hIl   5.2 定义布局设置 76 tdF[2@?+   5.3 创建波导 76 RGI6W{\   5.4 修改输入平面 77 BK SK@OV   5.5 指定波导的路径 78 QC,(rB   5.6 运行模拟 79 yt:V+qdv   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 n ]}2O4j   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 \RyA}P5S   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 wJ* -K-   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 UyKG$6F?3   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 HWOs@!cL   6.2 定义布局结构 89 uA`PZ|   6.3 绘制并定位波导 91 6 <S&~q   6.4 生成布局脚本 95 %v:h]TA   6.5 插入和编辑输入面 97 s/H"Ab   6.6 运行模拟 98 }px]   6.7 修改布局脚本 100 TFDCo_>o   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 g@VndAp   7 应用预定义扩散过程 104 $50"3g!Y   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 w*}yw"gP*0   7.2 定义布局设置 106 $! C+i"q$   7.3 设计波导 107 _k.bGYldk   7.4 设置模拟参数 108 r;8z"*   7.5 运行模拟 110 F>(#Af9   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 i9k]Q(o   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 ]pTw]SK   7.8 添加一个新的轮廓 111 U*"cf>dB(   7.9 创建上方的线性波导 112 zb}+ m#q   8 各向异性BPM 115 \OT)KVwO   8.1 定义材料 116 [Fj+p4*N   8.2 创建轮廓 117 G5y   8.3 定义布局设置 118 Cy:`pYxhd   8.4 创建线性波导 120 MYSc*G   8.5 设置模拟参数 121 _D,f4.R   8.6 预览介电常数分量 122 Cf=q_\0|W   8.7 创建输入面 123 "`*a)'.'^c   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 3b\8907   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 l~!fQ$~   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 6cT~irP   9.2 定义布局设置 130 x$J .SbW   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 U3+_'"   9.4 编辑输入平面 132 b_gN?F7_   9.5 设置模拟参数 134 TKu68/\)   9.6 运行模拟 135 bNpIC/#0K   10 电光调制器 138 &zX 3   10.1 定义电解质材料 139 Q>a7Ps@~   10.2 定义电极材料 140 RzJ}CT   10.3 定义轮廓 141 <*Kh=v   10.4 绘制波导 144 'BdmFKy1   10.5 绘制电极 147 eGe[sv"k   10.6 静电模拟 149 w*xUuwi   10.7 电光模拟 151 cm 9oG   11 折射率(RI)扫描 155 0"qim0%|DF   11.1 定义材料和通道 155 jw(>@SXz   11.2 定义布局设置 157 ={E!8"   11.3 绘制线性波导 160 ~{,vg4L   11.4 插入输入面 160 cov#Z ux   11.5 创建脚本 161 Xtu`5p_Qv   11.6 运行模拟 163 PUjoi@]   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ~d7Wjn$@   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 }#W`<,*rL.   12.1 定义材料 165 'W?v.W &   12.2 创建参考轮廓 166 VXc+Wm*W   12.3 定义布局设置 166 keQXJ0   12.4 用户自定义轮廓 167 ]%<Q:+38   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 1u"*09yZd   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 XL7;^AE^Wl   13.1 定义材料 173 Ns!3- Y   13.2 创建钛扩散轮廓 173 L740s[,`o#   13.3 定义晶圆 174 _{c|o{2sj   13.4 创建器件 175 0gOrW=   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 Ng'Z AG;O   13.6 定义电极区域 178 lKV\1(`   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 i+X2M-[Ls   13.8 运行模拟 182 29iIG 'N   13.9 创建脚本 184 YD='M.n\   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 *bxJ)9B   14.1 理论背景 186 -q&7J' N   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 Dz8:;$/   14.3 生成脚本数据 190 ~6-"i0k   14.4 导出散射数据 193 :e&n.i^   14.5 创建臂 194 lsB9;I^+x   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 O\4+_y   14.7 加载两个臂的文件 200 Hw?2XDv j   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 K(Q]&&<   14.9 连接元件 202 oGJ*Rn)Z   14.10 运行模拟 203 T}tE/   14.11 创建图以查看结果 204 RrO0uadmn   iF [?uF   LmX F`Y$   有兴趣可以扫码加微联系[attachment=117851] s^g.42?u

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