《OptiBPM入门教程》

_ECH(   前  言 IQ5'4zQg=   hlFvm$P`M   随着时代的发展，人们对光网络带宽的需求越来越高，光通信网络也越来越复杂。各类光通信系统中，存在着许多的波导类元件，如分束器，耦合器，复用器，AWG等，这些元件在整个光通信系统中起着至关重要的作用。而此类光波导器件研发人员，可以使用OptiBPM来对相关的元器件进行模拟分析与设计，这可以大大降低时间成本和物料成本。 q6eD{/4 a1   S&MF; E6   OptiBPM是基于光束传输算法（BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM）来模拟光通过任意波导介质（各向同性与各向异性）。并可使用合适的数值方法，如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI，来进行计算，计算过程中可以使用合适的边界条件，如TBC和PML边界条件，以完成整个波导结构的仿真和分析，获得任意位置处的电磁场分布。 Xe@:Aun   `}~NZ   通过OptiBPM，科研人员可以同时观察近场分布（包含幅度、相位等），检测辐射以及方向场（Guided Field）。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率，减小风险并降低整体研发产品成本。 q= ;U(,Y   o= &/;X   本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 3($tD*!o   sDjbvC0   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。 (4C_Ft*~j   HA~BXxa/   《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 W.?EjEx   上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 nI,-ftMD-|   ||'A9   _o{w<b&   目 录 Wn5xX5H C   1 入门指南 4 .`/6[Zp   1.1 OptiBPM安装及说明 4 _"lW   1.2 OptiBPM简介 5 :nxBM#:xu   1.3 光波导介绍 8 kD#hfYs)i   1.4 快速入门 8 MR.c?P?0Q   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 APqYf<W   2.1 定义MMI耦合器材料 28 %( #kJZ   2.2 定义布局设置 29 isor%R!   2.3 创建一个MMI耦合器 31 =&y6mQ   2.4 插入input plane 35 A<[BR*n   2.5 运行模拟 39 +]0/: \(B   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 b.QL\$a &   3 创建一个单弯曲器件 44 d1u6*&@lf   3.1 定义一个单弯曲器件 44 R&MetQ~-{   3.2 定义布局设置 45 cR!Mn$m   3.3 创建一个弧形波导 46 |[MtUWEW   3.4 插入入射面 49 ~) vz`bD1   3.5 选择输出数据文件 53 oC|']r6   3.6 运行模拟 54 SD]rYIu+   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 !^qpV7./l   4 创建一个MMI星形耦合器 60 o=Ia{@   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 Wqas1yL_   4.2 定义布局设置 61 T;{"lp.   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 SAokW,   4.4 插入输入面 62 7loIjT7   4.5 运行模拟 63 [*d<LAnuWP   4.6 预览最大值 65 TH? wXd\   4.7 绘制波导 69 }PxPJ$o   4.8 指定输出波导的路径 69 KdLj1T   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 o*:D/"gb   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 s@pIcNvx   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 "]x#kM   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 z;Dc#SZnO(   5.1 定义波导材料 75 +/!y#&C&*   5.2 定义布局设置 76 zc5>)v LH=   5.3 创建波导 76 UUqA^yJ   5.4 修改输入平面 77 6}?5Oy_XF2   5.5 指定波导的路径 78 +lw*/\ 7   5.6 运行模拟 79 (dAE   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 S=g E'"LT   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 #P;vc{ Iq   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 K# BZ Jcb   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 _TjRvILC   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 k1Sr7|   6.2 定义布局结构 89 M6"a w6   6.3 绘制并定位波导 91 UiH5iZ<r;   6.4 生成布局脚本 95 I$JyAj   6.5 插入和编辑输入面 97 zI.:1(,   6.6 运行模拟 98 0 1:(QJ   6.7 修改布局脚本 100 jF|LPWl   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 t^8|t(Lq   7 应用预定义扩散过程 104 &?3P5dy_   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 Ed>n/)Sm   7.2 定义布局设置 106 0"DS>:Ntk   7.3 设计波导 107 KKM!($A   7.4 设置模拟参数 108 K<?[^\   7.5 运行模拟 110 &-p!Lg&D   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 QHw{@*   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 Gu#wH   7.8 添加一个新的轮廓 111 17yg ~   7.9 创建上方的线性波导 112 QA# 7T3|   8 各向异性BPM 115 ZBXn&Gm   8.1 定义材料 116 V5S6?V\   8.2 创建轮廓 117 NU.YL1   8.3 定义布局设置 118 qWb8"   8.4 创建线性波导 120 m";?B1%x   8.5 设置模拟参数 121 :}[D;cx   8.6 预览介电常数分量 122 *M+CA_I(   8.7 创建输入面 123 JJu}Ed_   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 jP"yG#   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 gutf[Ksu   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 0l~z0pvT   9.2 定义布局设置 130 PAs.T4Av^   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 XA -,   9.4 编辑输入平面 132 (V#*}eGy   9.5 设置模拟参数 134 s Vg89I&   9.6 运行模拟 135 Lr<?eWdCwJ   10 电光调制器 138 p@%H. 5&&   10.1 定义电解质材料 139 c}D>.x|]   10.2 定义电极材料 140 &|c] U/_w   10.3 定义轮廓 141 `;z;=A*   10.4 绘制波导 144 !E_RD,_   10.5 绘制电极 147 iS}~e{TP/   10.6 静电模拟 149 ?oQAxb&   10.7 电光模拟 151 ;N!W|G   11 折射率(RI)扫描 155 4/E>k <MA   11.1 定义材料和通道 155 Zksow}%   11.2 定义布局设置 157 n/Dk~Q)   11.3 绘制线性波导 160 vff`Xh>k(   11.4 插入输入面 160 UszR. Z   11.5 创建脚本 161 <O9.GHV1v   11.6 运行模拟 163 F/0x`l   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 S<"`9r)av   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 8 qwOZ d   12.1 定义材料 165 :1e'22[=.   12.2 创建参考轮廓 166 'kk B>g7B   12.3 定义布局设置 166 l8By2{pN   12.4 用户自定义轮廓 167 A3zO&4f ]   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 U$T (R2@   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 D]WU,a[$Bc   13.1 定义材料 173 eLyaTOZadu   13.2 创建钛扩散轮廓 173 o Np4> 7Lk   13.3 定义晶圆 174 ^li(q]g1!   13.4 创建器件 175 znu[i&\=   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 q%c"`u/v/   13.6 定义电极区域 178 h"ko4b3^'@   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 ZIvP?:=!   13.8 运行模拟 182 HD9+4~8   13.9 创建脚本 184 r_e]sOCb   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 8ubb~B;   14.1 理论背景 186 6%2\bI.#   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 6+x>g   14.3 生成脚本数据 190 {ZD'l5jU   14.4 导出散射数据 193 ,)P6fa/   14.5 创建臂 194 0} Lx}2   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 r`!S*zK   14.7 加载两个臂的文件 200 _-bEnF+/0   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 \C;F5AO   14.9 连接元件 202 S9@)4|3C|p   14.10 运行模拟 203 *OMW" NZ;   14.11 创建图以查看结果 204 L+d4&x   ?)'+l    #dm"!I>g   有兴趣可以扫码加微联系[attachment=117851] Gt5'-Hyo

YlEV@