《OptiBPM入门教程》

HLYog+?   前  言 =;HC7TUM&   d@d\9*mn   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。 T#M_2qJ1=   ks3ydHe`   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。 `i~kW   `MD%VHQ9U   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。 hj4!* c   t4Q&^AC   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。 0Y|"Bo9 k   <V} ec1   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。 l$1 ]   WdtZ{H   《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 $U*b;'o   上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 <m"fzT<"   $p(   G;jX@XqZ   目 录 7+'&(^c   1 入门指南 4 "`6pF8k   1.1 OptiBPM安装及说明 4 8uh^%La8b.   1.2 OptiBPM简介 5 ZovF]jf k   1.3 光波导介绍 8 xLN$!9t   1.4 快速入门 8 dbe\ YE   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 kleE\8_   2.1 定义MMI耦合器材料 28 IuV7~w   2.2 定义布局设置 29 _P}wO8   2.3 创建一个MMI耦合器 31 {JGXdp:SB   2.4 插入input plane 35 \&XtPQ   2.5 运行模拟 39 (&o|}"kRq   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 m#Y[EPF=|   3 创建一个单弯曲器件 44 &x"hM   3.1 定义一个单弯曲器件 44 b)(si/]\   3.2 定义布局设置 45 &s0_^5B0   3.3 创建一个弧形波导 46 3[*x'"Q;H   3.4 插入入射面 49 DeK&_)g| Z   3.5 选择输出数据文件 53 xoe/I[P]U   3.6 运行模拟 54 '.gLqm}%   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 52P^0<Wq   4 创建一个MMI星形耦合器 60 Y@l>4q")   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 8-5g6qAS   4.2 定义布局设置 61 2Q;g|*]   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 wn Q% 'Eo   4.4 插入输入面 62 rds4eUxe   4.5 运行模拟 63 APUpqY   4.6 预览最大值 65 JTcE{i   4.7 绘制波导 69 1lLXu   4.8 指定输出波导的路径 69 ?910ki_   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 oK@_   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 UA3!28Y&E3   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 Q=u [j|0mc   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 @v~<E?Un   5.1 定义波导材料 75 =a$7^ d   5.2 定义布局设置 76 v"x'rx#   5.3 创建波导 76 2=RQ,@s   5.4 修改输入平面 77 *r/o \pyH   5.5 指定波导的路径 78 Ha/Gn!l   5.6 运行模拟 79 #,S0uA   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 "ivSpec.V   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 k=   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 DR<=C`<4(   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 =`+c}i?   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 ^!7|B3`   6.2 定义布局结构 89 OI)U c .   6.3 绘制并定位波导 91 :F.eyA|#@G   6.4 生成布局脚本 95 5?HoCz]l   6.5 插入和编辑输入面 97 V8947h|&   6.6 运行模拟 98 _edT+r>+   6.7 修改布局脚本 100 W61nJ7@   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 y{9<>28   7 应用预定义扩散过程 104 +![\7   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 [&5%$ T   7.2 定义布局设置 106 1$v1:6   7.3 设计波导 107 xX~; /e&,   7.4 设置模拟参数 108 UNCI"Mjb   7.5 运行模拟 110 f-5}`)`.+   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 ? oQ_qleuo   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 t-Zk)*d/0   7.8 添加一个新的轮廓 111 ia*Bcx_RW+   7.9 创建上方的线性波导 112 K*aGz8N   8 各向异性BPM 115 !glGW[r/7   8.1 定义材料 116 &\5%C\0Z<   8.2 创建轮廓 117 l~#%j( Yo   8.3 定义布局设置 118 1z-Q~m@@   8.4 创建线性波导 120 iX6'3\Q3A   8.5 设置模拟参数 121 dk.VH!uVb   8.6 预览介电常数分量 122 K{__rO   8.7 创建输入面 123 UEH+E&BCC   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ~PA6e+gmL   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 .]LP327u   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 2X`5YN;   9.2 定义布局设置 130 8 ?[#\KgH1   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 9._Osbp3P   9.4 编辑输入平面 132 Nrfj[I   9.5 设置模拟参数 134 ]GmXZi   9.6 运行模拟 135 QvDD    10 电光调制器 138 +7$zL;ph=n   10.1 定义电解质材料 139 #RTiWD[o   10.2 定义电极材料 140 2@?\"kR"!   10.3 定义轮廓 141 (T8dh|   10.4 绘制波导 144 -3|i5 ,f   10.5 绘制电极 147 I7HP~v~   10.6 静电模拟 149 ,H:{twc    10.7 电光模拟 151 :=2l1Y[-G   11 折射率(RI)扫描 155 .WpvDDUK3   11.1 定义材料和通道 155 r=:o$e   11.2 定义布局设置 157 }Oe9Zq   11.3 绘制线性波导 160 \"=b8x   11.4 插入输入面 160 0RkiD8U5   11.5 创建脚本 161 V"W)u#4,   11.6 运行模拟 163 BLcsIyq   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 t(\P8J   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 B$&&'i%   12.1 定义材料 165 {"@E_{\   12.2 创建参考轮廓 166 "Rq)%o$Z   12.3 定义布局设置 166 _?~)B\@~0   12.4 用户自定义轮廓 167 O`2hTY\   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 z|WDqB%/I   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 N-<m/RS   13.1 定义材料 173 Z >F5rkJ   13.2 创建钛扩散轮廓 173 UkgiSv+   13.3 定义晶圆 174 &J}w_BFww   13.4 创建器件 175 50Y^##]&   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 > @n?W"   13.6 定义电极区域 178

#NR9\   `ILO]+`5   [B"CNnA   13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 93fClF|@   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 mFeoeI,Jv   14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 jLgx(bM n   14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 _%6Vcy   14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 RMO6kbfP   14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 2:Rxyg@'   14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 [XDr-5Dm   14.11 创建图以查看结果 204 'qnnZE   有兴趣扫码加微咨询[attachment=119391]