《OptiBPM入门教程》

Vg'vL[Y   前  言 "SC}C   -|;{/ s5   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。 "D#+:ix8G|   <QbD ;(%   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。 -X+G_rY   R-8>,   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。 02B *cz_K   UhKC:<%   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。 Y,BzBUWK   }ie O   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。 `-@8IZ7   8R?X$=$]!.   《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 BfZAK0+*$   上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 }e$^v*16   FW* k O   Ls aE-l   目 录 nE.w   1 入门指南 4  I/YBL   1.1 OptiBPM安装及说明 4 {wsO8LX   1.2 OptiBPM简介 5 b(^/WCykH   1.3 光波导介绍 8 +tOmKY   1.4 快速入门 8 4 mj\wBp   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 Bgb~Tz'   2.1 定义MMI耦合器材料 28 a#3+PB#   2.2 定义布局设置 29 &b :u~puM   2.3 创建一个MMI耦合器 31 {"{kWbXZ   2.4 插入input plane 35 "&h{+DHS   2.5 运行模拟 39 '-9B`O,&   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 "^M/iv(   3 创建一个单弯曲器件 44 SURbH;[   3.1 定义一个单弯曲器件 44 S-x'nu$u   3.2 定义布局设置 45 %f[0&)1!.v   3.3 创建一个弧形波导 46 FuqMT`   3.4 插入入射面 49 z[Sq7bbYO   3.5 选择输出数据文件 53 Cj{+DXT   3.6 运行模拟 54 sVXIR   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 gbvM2   4 创建一个MMI星形耦合器 60 =Q dHji/sB   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 +yC]f b   4.2 定义布局设置 61 %[3?vX   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 /G[2    4.4 插入输入面 62 N RB>X   4.5 运行模拟 63 E2.@zY|:   4.6 预览最大值 65 GSlvT:k   4.7 绘制波导 69 dKk\"6 o   4.8 指定输出波导的路径 69 W`^euBr7R>   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 GFA D   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 + t %[$"$   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 T2EQQFs   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 U Xs=7H".   5.1 定义波导材料 75 h\qQ%|X   5.2 定义布局设置 76 6f=,$:S$   5.3 创建波导 76 *=yUs'brB   5.4 修改输入平面 77 1=U(ZX+u   5.5 指定波导的路径 78 6Bv!t2   5.6 运行模拟 79 XFj\H(D   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 s,z$Vt"h*K   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 |A .U~P):   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 .>X0 $#   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 i^<P@ |q   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 9^yf'9S1   6.2 定义布局结构 89 <H; z4   6.3 绘制并定位波导 91 tccw0   6.4 生成布局脚本 95 W#|30RU.G   6.5 插入和编辑输入面 97 LgG7|\(-   6.6 运行模拟 98 F+!w[}0   6.7 修改布局脚本 100 dWR-} >   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 HACY   7 应用预定义扩散过程 104 3bWYRW   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 j<*   7.2 定义布局设置 106 O {hM   7.3 设计波导 107 N~=,RPjq   7.4 设置模拟参数 108 jH5VrN*Q   7.5 运行模拟 110 N}|<P[LW   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 rofGD9f    7.7 将模板以新的名称进行保存 111 A'zXbp: %   7.8 添加一个新的轮廓 111 2`Dqu"TWh   7.9 创建上方的线性波导 112 U{`Q_Uw@$:   8 各向异性BPM 115 m2{DLw".   8.1 定义材料 116 v0aV>-v   8.2 创建轮廓 117 p1BMQ?=($   8.3 定义布局设置 118 ]J '#KT{   8.4 创建线性波导 120 uGoySt&;(   8.5 设置模拟参数 121 R>C^duos.   8.6 预览介电常数分量 122 jV|j]m&t   8.7 创建输入面 123 y^u9Ttf{   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 *UerLpf   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 _N @h   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 Z&Qz"V>$   9.2 定义布局设置 130 w=;Jj7}L   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 $>M-oNeC   9.4 编辑输入平面 132 av8\?xmo.$   9.5 设置模拟参数 134 mm1fG4 *%   9.6 运行模拟 135 1(YEOZ   10 电光调制器 138 nt:d,H<p   10.1 定义电解质材料 139 DN X-\   10.2 定义电极材料 140 7u=R5   10.3 定义轮廓 141 |T;]%<O3E   10.4 绘制波导 144 78MQoG<   10.5 绘制电极 147 j@o \d%.'!   10.6 静电模拟 149 :>q*#vlb   10.7 电光模拟 151 i"_@iN0N   11 折射率(RI)扫描 155 K*/X{3J;   11.1 定义材料和通道 155 }x~1w:zHd   11.2 定义布局设置 157  ob_*fP   11.3 绘制线性波导 160 0K<|>I   11.4 插入输入面 160 2zPO3xL,   11.5 创建脚本 161 P}re"<MD   11.6 运行模拟 163 \RF{ITV$kD   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 Lu.C+zgQ   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 ll^#I/   12.1 定义材料 165 c$fYK   12.2 创建参考轮廓 166 w9aLTLv-   12.3 定义布局设置 166 |y%M";MI   12.4 用户自定义轮廓 167 'V`Hp$r   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 q(XO_1W0V   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 K;'s+ZD   13.1 定义材料 173 /@O$jlX5I   13.2 创建钛扩散轮廓 173 s#* DY   13.3 定义晶圆 174 8WP |cF]   13.4 创建器件 175 8q/3}AnI   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 isR)^fI|   13.6 定义电极区域 178

h?-*SLT   \1MMz Z4rf   Nu[0X   13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 ,3,(/%=k   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 KmX?W/%R   14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 K^Ixu~   14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 2)F~   14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 ^fqco9^;   14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 T$pBgS>   14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 '\wZKYVN   14.11 创建图以查看结果 204 nsjrzO79L8   有兴趣扫码加微咨询[attachment=119391]