《OptiBPM入门教程》

(G6lr%d   前  言 H\%^n<]#   y&n-8L_   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。 `w8Ejm?n   WJlJD*3   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。 <)$e*HrI   Nf5zQ@o_y   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。 +@^FUt=tq   9oj#5Hq   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。 N,bH@Q.Ci   >6KwZr BB   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。 u?4d<%5R!   ]\1H=g%Ou   《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 x'v-]C(@   上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 |4C5;"Pc   Z!+n/ D-1   H73 r3BH   目 录 `t7z LC^c   1 入门指南 4 w-"tA`F4   1.1 OptiBPM安装及说明 4 Dnl|B\   1.2 OptiBPM简介 5 7](aPm8   1.3 光波导介绍 8 !ra,HkU '   1.4 快速入门 8 Wh)>E!~9   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 v t_lM   2.1 定义MMI耦合器材料 28 2Rqpok4   2.2 定义布局设置 29 yJ:rry   2.3 创建一个MMI耦合器 31 $ghlrV;:ct   2.4 插入input plane 35 (GoxiX l   2.5 运行模拟 39 yRivf.wH   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 mwMcAUD]2   3 创建一个单弯曲器件 44 I.gF38Mx   3.1 定义一个单弯曲器件 44 WR9-HPF   3.2 定义布局设置 45 Ou_2UT   3.3 创建一个弧形波导 46 3V]08   3.4 插入入射面 49 C';Dc4j   3.5 选择输出数据文件 53 ?BX}0RWMh7   3.6 运行模拟 54 +3k.xP?QS   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 {t*CSI   4 创建一个MMI星形耦合器 60 -C2[ZP-   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 z . !u<hy(   4.2 定义布局设置 61 -bgj<4R$p   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 V$_.&S?(Y   4.4 插入输入面 62 b w!   4.5 运行模拟 63 t~|`RMn"   4.6 预览最大值 65 Jsa;pG=3&   4.7 绘制波导 69 OYfRtfE   4.8 指定输出波导的路径 69 K} DrJ /s   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 b%h.>ij?   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 ;*{Ls#   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 OD~yIV   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 9aYVbq""   5.1 定义波导材料 75 QBCEDv&j   5.2 定义布局设置 76 3U! l8N2   5.3 创建波导 76 BxiR0snf0q   5.4 修改输入平面 77 ( m7qc   5.5 指定波导的路径 78 )m Ii.   5.6 运行模拟 79 zCS&w ~   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 $k+XH+1CW   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 zhe~kI   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 ba)hWtenH   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 I :8s3;   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 P\h1%a/D   6.2 定义布局结构 89 vCn~-Q   6.3 绘制并定位波导 91 jw)c|%r>   6.4 生成布局脚本 95 ky'G/z   6.5 插入和编辑输入面 97 )Wk&c8|y   6.6 运行模拟 98 TCK#bJ   6.7 修改布局脚本 100 vcZ"4%w   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 "$3~):o   7 应用预定义扩散过程 104 ~lbm^S}-   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 9fYof   7.2 定义布局设置 106 TpYdIt9#>   7.3 设计波导 107 ($!g= 7   7.4 设置模拟参数 108 dFZh1*1   7.5 运行模拟 110 9R:?vk4   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 8 mC$p6Okd   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 Z ?ATWCa   7.8 添加一个新的轮廓 111 [KMS/'; ]   7.9 创建上方的线性波导 112 Hn]6re   8 各向异性BPM 115 z3M6<.K   8.1 定义材料 116 eI@G B   8.2 创建轮廓 117 WHr:M/qD   8.3 定义布局设置 118 k;<F33v;Mh   8.4 创建线性波导 120 JmuoYlf|   8.5 设置模拟参数 121 ^Yo2R   8.6 预览介电常数分量 122 )o;n2T#O   8.7 创建输入面 123 &-KQ m20n   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 K,!f7KKo   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 -3SRGr   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 GXR7Ug}k   9.2 定义布局设置 130 KssIoP   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 ~2UmX'   9.4 编辑输入平面 132 ]_hXg*?   9.5 设置模拟参数 134 ,]4.|A_[Rq   9.6 运行模拟 135 sh%%U   10 电光调制器 138 {sUc2vR   10.1 定义电解质材料 139 zc1~q   10.2 定义电极材料 140 ze`qf%   10.3 定义轮廓 141 KA."[dVa   10.4 绘制波导 144 R/&C}6Gn   10.5 绘制电极 147 [ZETyM`   10.6 静电模拟 149 J!:v`gb#@A   10.7 电光模拟 151 Jh%k:TrBm   11 折射率(RI)扫描 155 c#pVN](?   11.1 定义材料和通道 155 wtQ(R4   11.2 定义布局设置 157 BgwZZ<B   11.3 绘制线性波导 160 9-?kamA   11.4 插入输入面 160 6K5KkEp   11.5 创建脚本 161 Of{'A   11.6 运行模拟 163 @_?8I_\:   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 a;0$fRy   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 =e]Wt /AQ   12.1 定义材料 165 3M{b:|3/q   12.2 创建参考轮廓 166 q?oJ=]m"   12.3 定义布局设置 166 nHB`<B   12.4 用户自定义轮廓 167 N-GQ\&    12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 ]GPUL>7   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 (ZEDDV2   13.1 定义材料 173 y{\(|j   13.2 创建钛扩散轮廓 173 +isaqfy/   13.3 定义晶圆 174 Xu\22/Co   13.4 创建器件 175 q8vRUlf   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 <*&2b   13.6 定义电极区域 178

d*<goBd   kx3]A"]>'   LL=nMoS   13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 ACxjY2   13.9 创建脚本 18414 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 o8S)8_3   14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 zXg/. z]   14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 UkBr4{+aE   14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 dDla?)F   14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 Z=P=oldH   14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 #-u?+Nk/   14.11 创建图以查看结果 204 }[I|oV5*+&   有兴趣扫码加微咨询[attachment=119391]