《OptiBPM入门教程》

)` SrfGp8   前  言 g>E LGG|Q   :[.vM   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。 Pf") e,u$   j1Y~_   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。 :;%2BSgFU   p}}R-D&K   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。 yM6pd U]i   B{n,t} z   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。 TNT4<5Ol6   1sy[@Q2b   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。 #ZUI)9My@   k>Is:P   《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 ]\-A;}\e   上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 W 8<&gh+   { T/[cu<   OR P\b   目 录 9!ngy*\x   1 入门指南 4 o"s)eh   1.1 OptiBPM安装及说明 4 Y,qI@n<   1.2 OptiBPM简介 5 np|Sy;:   1.3 光波导介绍 8 ]? c B:}   1.4 快速入门 8 r5S[-`s;   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 ?>9/#Nv   2.1 定义MMI耦合器材料 28 +)AG*   2.2 定义布局设置 29 d(ZO6Nr Q   2.3 创建一个MMI耦合器 31 ~gJwW+   2.4 插入input plane 35 KWbI'}_z   2.5 运行模拟 39 B9_X;c   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 ,hDWPs2S   3 创建一个单弯曲器件 44 dM.f]-g   3.1 定义一个单弯曲器件 44  \{_q.;}   3.2 定义布局设置 45 7uqzm   3.3 创建一个弧形波导 46 O 0x,lq   3.4 插入入射面 49 +q<jAW A   3.5 选择输出数据文件 53 YsC>i`n9   3.6 运行模拟 54 /aCc17>2V{   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 s2p\]|5   4 创建一个MMI星形耦合器 60 u=*FI   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 olB.*#gA   4.2 定义布局设置 61 +%z>H"J.   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ~Y[r`]X`"m   4.4 插入输入面 62 b}$+H/V   4.5 运行模拟 63 R`5.[?Dt   4.6 预览最大值 65 RF$eQzW   4.7 绘制波导 69 5:[0z5Hww   4.8 指定输出波导的路径 69 3Y4?CM&0v   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 k! j5tsiR   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 y-pJF{ R   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 l+K'beP   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 D(op)]8   5.1 定义波导材料 75 x M/+L:_<   5.2 定义布局设置 76 /|m2WxK)   5.3 创建波导 76 4HXo>0   5.4 修改输入平面 77 :1Xz4wkWS*   5.5 指定波导的路径 78 XAKs0*J>   5.6 运行模拟 79 S/hQZHZHg,   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 F@7jx:tI   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 W&W5lArr   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 .bl/*s   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 h|9L5   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 Xh"n]TK   6.2 定义布局结构 89 Pl06:g2I   6.3 绘制并定位波导 91 wc@X.Q[   6.4 生成布局脚本 95 WF+99?75   6.5 插入和编辑输入面 97 St9?RD{4;   6.6 运行模拟 98 #powub   6.7 修改布局脚本 100 r EE1sy/#   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 B2vh-%63   7 应用预定义扩散过程 104 j?\Qh   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 ./Zk`-OBT   7.2 定义布局设置 106 LKB$,pR~1l   7.3 设计波导 107 'W^YM@   7.4 设置模拟参数 108 /N10    7.5 运行模拟 110 i v38p%Zm   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 epe)a   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 _Kf%\xg   7.8 添加一个新的轮廓 111 Ms#M+[a   7.9 创建上方的线性波导 112 OX7M8cmc+   8 各向异性BPM 115 yjX9oxhtL   8.1 定义材料 116 B)g[3gQ   8.2 创建轮廓 117 `UyG_;   8.3 定义布局设置 118 x.6:<y   8.4 创建线性波导 120 UYJZYP%r   8.5 设置模拟参数 121 wH&!W~M   8.6 预览介电常数分量 122 ;?iW%:_,   8.7 创建输入面 123 oxA<VWUNT   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 AM\'RHL   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 )F>#*P   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 >uB#&Q   9.2 定义布局设置 130 z'n:@E   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 I-*S&SiXjI   9.4 编辑输入平面 132 %)W2H^   9.5 设置模拟参数 134 OX!tsARC@   9.6 运行模拟 135 D2eckLT   10 电光调制器 138 D_*WYV   10.1 定义电解质材料 139 }B+C~@j   10.2 定义电极材料 140 lvz7#f L~   10.3 定义轮廓 141 8qTys8   10.4 绘制波导 144 BC.87Fji/   10.5 绘制电极 147 \ :sUL!   10.6 静电模拟 149 *Kgks4   10.7 电光模拟 151 Rtl"Ub@HV   11 折射率(RI)扫描 155 b5vC'B-!   11.1 定义材料和通道 155 J=I:CD%   11.2 定义布局设置 157 sIGMA$EK   11.3 绘制线性波导 160 (Zrj_P`0[   11.4 插入输入面 160 1};Stai'   11.5 创建脚本 161 ,T$U'&;   11.6 运行模拟 163 d.d/<   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 q dBrQC   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 v%z=ysA   12.1 定义材料 165 P@Oo$ o   12.2 创建参考轮廓 166 IY\5@PVZ   12.3 定义布局设置 166 "$^ ~!1~   12.4 用户自定义轮廓 167 7'V@+5   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 g7`LEF <A   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 '8H 4shYg   13.1 定义材料 173 U$ElV]N   13.2 创建钛扩散轮廓 173 ;))+>%SGCt   13.3 定义晶圆 174 h2]P]@nW;W   13.4 创建器件 175 u?(d gJ   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ~Otoqu|   13.6 定义电极区域 178

@9RM9zK.q   G@X% +$I   |{NYkw   13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 C1n>M}b   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 1  bU,$4   14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 !``,gExH   14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193  {Gk1vcq   14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 {]@= ijjf   14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 e2oa($9   14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 "&?kC2Y|   14.11 创建图以查看结果 204 `e&Suyf4B   有兴趣扫码加微咨询[attachment=119391]