《OptiBPM入门教程》

\*vHB`.,ey   前  言 \;5\ 9B"i   "8f?h%t   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。 Wzq>JNny   6]cryf&b   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。 d50Vtm\   . RVVWqW   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。 SuBeNA[&   +xv!$gJEj   本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 q6#<[ 4?   6rti '   本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 \/`?   Ol/\t   《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 "d/s5sP|S   上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 '=E9En#@   }CL"S_>1   F t&+vS   目 录 V)M1YZV{   1 入门指南 4 RSfM]w}Hq#   1.1 OptiBPM安装及说明 4 4p`XG1Pt   1.2 OptiBPM简介 5 `1` f*d v   1.3 光波导介绍 8 AIl4]F5I   1.4 快速入门 8 ^WYQ]@rh3   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 ;#+0L$<t   2.1 定义MMI耦合器材料 28 <~emx'F|   2.2 定义布局设置 29 UM%o\BiO   2.3 创建一个MMI耦合器 31 >cMd\%^t   2.4 插入input plane 35 =v~1qWX   2.5 运行模拟 39 y7\"[<E`(V   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 c{#yx_)V&   3 创建一个单弯曲器件 44 | [xi/Q^7   3.1 定义一个单弯曲器件 44 qNgd33u1   3.2 定义布局设置 45 i%Z2wP.o   3.3 创建一个弧形波导 46 VL+C&k v]   3.4 插入入射面 49 !eR3@%4   3.5 选择输出数据文件 53 m4w')r~   3.6 运行模拟 54 \YJy#2K   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 cR{>IH4^   4 创建一个MMI星形耦合器 60 * A|-KKo\   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 10[Jl5+t   4.2 定义布局设置 61 [s1pM1x   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 yoe} $f4   4.4 插入输入面 62 Yj(4&&Q   4.5 运行模拟 63 1^J`1   4.6 预览最大值 65 iTo k[uJ}   4.7 绘制波导 69 *ZSdl0e   4.8 指定输出波导的路径 69 qOV[TP,   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 .aOnGp   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 &N ZfJs   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 ;$j7H&UNQj   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 H5>hx{   5.1 定义波导材料 75 w)]H ^6   5.2 定义布局设置 76 ]uL+&(cr   5.3 创建波导 76 uwIc963   5.4 修改输入平面 77 gIEl.   5.5 指定波导的路径 78 ~}ml*<z@   5.6 运行模拟 79 2GmpCy`L"   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 `<"m%>   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 !G5a*8]   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 ;,'igdold   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 1t[j"CG(o   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 R5_i15<   6.2 定义布局结构 89 Pi2|   6.3 绘制并定位波导 91 ZUXr!v/R:1   6.4 生成布局脚本 95 7cg*|E@   6.5 插入和编辑输入面 97 nQK|n^AU/   6.6 运行模拟 98 1r)kR@!LNG   6.7 修改布局脚本 100 ^t"iX9   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 -|yb[~3   7 应用预定义扩散过程 104 O{z}8&oR:   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 7B9`<{!h   7.2 定义布局设置 106 4b]a&_-}   7.3 设计波导 107 { >{B`e`$   7.4 设置模拟参数 108 L];y}]:F*   7.5 运行模拟 110 ~q0*"\Ff   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 6$Q,Y}j   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 <oMUQ*OtV   7.8 添加一个新的轮廓 111 c8 K3.&P6   7.9 创建上方的线性波导 112 ?ne _m:J[   8 各向异性BPM 115 Eu<1Bse;   8.1 定义材料 116 he3SR@\T   8.2 创建轮廓 117 9X<OJT;3J   8.3 定义布局设置 118 Y]aW)u   8.4 创建线性波导 120 G`=r^$.3WB   8.5 设置模拟参数 121 w>?Un,K   8.6 预览介电常数分量 122 eHg3}b2r   8.7 创建输入面 123 ,FQdtNMap   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 2h30\/xkU   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 z+2V4s=   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 =/Aj   9.2 定义布局设置 130 ']6VB,c`   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 ?@6b>='!   9.4 编辑输入平面 132 i@"e,7mSG   9.5 设置模拟参数 134 s'P( ,!f   9.6 运行模拟 135 RWq{Ff}Hk   10 电光调制器 138 Jhkvd<L8`m   10.1 定义电解质材料 139 Vsq8H}K   10.2 定义电极材料 140 U4?(A@z9^   10.3 定义轮廓 141 Doze8pn   10.4 绘制波导 144 +';>=hha   10.5 绘制电极 147 ri~<~oB2:   10.6 静电模拟 149 r4_eTrC,   10.7 电光模拟 151 )n7l'}o?+   11 折射率(RI)扫描 155 -#`c5y}P   11.1 定义材料和通道 155 z;u> Yz+3   11.2 定义布局设置 157 DLE8+NV8    11.3 绘制线性波导 160 [^H"FA[   11.4 插入输入面 160 F -Z%6O,2   11.5 创建脚本 161 "HMP$)d   11.6 运行模拟 163 C}g9'jY   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 "T/>d%O1b   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 Tq<2`*Qs   12.1 定义材料 165 "+"{+k5t   12.2 创建参考轮廓 166 6Q|k7*,B   12.3 定义布局设置 166 ye6H*K   12.4 用户自定义轮廓 167 OqhD7 +   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 @# P0M--X   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 6x{<e4<n   13.1 定义材料 173 Zzua17   13.2 创建钛扩散轮廓 173 ytEC   13.3 定义晶圆 174 fCAiLkT,C[   13.4 创建器件 175 $ls[|N:y0l   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 tEd.'D8 s   13.6 定义电极区域 178

UO`;&e-DB   wVs.Vcwr   2B~wHv   13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 Lr;(xw\[ '   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 UK#&lim   14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 jPvDFT^d/   14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 $L4/I!Yf   14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 zkM"cb13q/   14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 !X>=l   14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 4\t1mocCSN   14.11 创建图以查看结果 204 #4LFG\s   有兴趣扫码加微咨询[attachment=119391]