《OptiBPM入门教程》

k]Alp;hVd   前  言 R>d@tr   1X::0;3   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。 bbNU\r5%   |/;U)M   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。 P1i*u0a   1^L`)Up   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。 +:>JZ$   x*h?%egB!p   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。 oe!:|ck<   y7JZKtsFA   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。 e2k4[V   3a#PA4Ql   《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 [6; N3?+   上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 ]am~aJ|L   pd4cg?K   G[3k   目 录 tx0Go'{   1 入门指南 4 Mny'9hsl   1.1 OptiBPM安装及说明 4 F&QTL-pQW   1.2 OptiBPM简介 5 Q PFeBl   1.3 光波导介绍 8 k]?z~p   1.4 快速入门 8 k7^R,.c@   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 c[VrC+e m   2.1 定义MMI耦合器材料 28 )?w&oIj5   2.2 定义布局设置 29 &:V@2_6"   2.3 创建一个MMI耦合器 31 P_p6GT:5   2.4 插入input plane 35 N%9h~G   2.5 运行模拟 39 ch@x]@-;A3   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 PSTu/^   3 创建一个单弯曲器件 44 E@w [&#   3.1 定义一个单弯曲器件 44 LBiowd[   3.2 定义布局设置 45 OlMBMUR:   3.3 创建一个弧形波导 46 ! FNf>z+   3.4 插入入射面 49 b'velj3A   3.5 选择输出数据文件 53 'nRp}s1^[   3.6 运行模拟 54 [E>R.Oe   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 ;rd6ko   4 创建一个MMI星形耦合器 60 [}>#YPZ   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 :GQUM6   4.2 定义布局设置 61 S|"Fgoj r   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 NSw<t9Yi   4.4 插入输入面 62 K7IyCcdB   4.5 运行模拟 63 Wk@ eV\H71   4.6 预览最大值 65 6W5d7`A   4.7 绘制波导 69 U1l0Uke   4.8 指定输出波导的路径 69 I-xwJi9?,   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 cDCJ]iDs   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 ;}LJh8_   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 hwiKOP   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 6wPeb~{   5.1 定义波导材料 75 D7)(D4S4   5.2 定义布局设置 76 lDo(@nM   5.3 创建波导 76 Bg-VCJI<   5.4 修改输入平面 77 SO`dnf   5.5 指定波导的路径 78 QwBXlO?   5.6 运行模拟 79 JwZ?hc   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 |K%}}g[<e;   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 zK=dzoy   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 o]A XT 8   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 5^yG2&>#   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 [*Q-nZ/L   6.2 定义布局结构 89 kl" ]Nw'C   6.3 绘制并定位波导 91 LZ{YmD&6]   6.4 生成布局脚本 95 t\8&*(&3F   6.5 插入和编辑输入面 97 Vt'L1Wr0v   6.6 运行模拟 98 !Cw!+fZ\l   6.7 修改布局脚本 100 ,'~#Ch   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 G+U3wF],   7 应用预定义扩散过程 104 qU#$2   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 U IfH*6X   7.2 定义布局设置 106 [[w2p   7.3 设计波导 107 |H8^   7.4 设置模拟参数 108 ,+se   7.5 运行模拟 110 & 1[y"S   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 Km,*)X.-5   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 &pM'$}T*   7.8 添加一个新的轮廓 111 4d0#86l~J/   7.9 创建上方的线性波导 112 B| tzF0;c   8 各向异性BPM 115 =`-|&   8.1 定义材料 116 %nWe,_PjD   8.2 创建轮廓 117 pYt/378w   8.3 定义布局设置 118 Nsn~@.UuSW   8.4 创建线性波导 120 UFe(4]^   8.5 设置模拟参数 121 34ha26\np   8.6 预览介电常数分量 122 &1_U1   8.7 创建输入面 123 nd:E9:   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ZHCr2^w6   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 J *j5#V];   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 ,)zt AFn =   9.2 定义布局设置 130 D{cZxI   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 JS!*2*Wr   9.4 编辑输入平面 132 \5~;MI.Sq   9.5 设置模拟参数 134 dAL3.%   9.6 运行模拟 135 o-z &7@3Hu   10 电光调制器 138 3;-^YG   10.1 定义电解质材料 139 y])).p P   10.2 定义电极材料 140 ^/dS>_gtHv   10.3 定义轮廓 141 tiYOMA   10.4 绘制波导 144 $"\O;dp7l   10.5 绘制电极 147 B_k2u    10.6 静电模拟 149 b{M}5~e=B   10.7 电光模拟 151 OQScW2a&   11 折射率(RI)扫描 155 >&WhQhZ3kg   11.1 定义材料和通道 155 vX;HC'%n   11.2 定义布局设置 157 _yvLuj   11.3 绘制线性波导 160 R{?vQsLk   11.4 插入输入面 160 >.<ooWw   11.5 创建脚本 161 %ucjMa>t   11.6 运行模拟 163 +}aC-&   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ]\Xc9N8w   12 应用用户自定义扩散轮廓 165  )DT|(^   12.1 定义材料 165 5wT>N46UX   12.2 创建参考轮廓 166 Yp1bH+/u   12.3 定义布局设置 166 MR$>!Nlp   12.4 用户自定义轮廓 167 cSK&[>i)4   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 5f^>b\8+ |   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 ghAi{@s$)   13.1 定义材料 173 ;:mu}   13.2 创建钛扩散轮廓 173 \?Mf_   13.3 定义晶圆 174 -.iNNM&a   13.4 创建器件 175 oY=1C}   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 bA@P}M)X   13.6 定义电极区域 178

k1='c7s   p Bp#a   :!Ig- +W   13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 _Mt Qi   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 {2 %aCCV   14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 hoQ7).>   14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 {G3i0r   14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 B=X,7   14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 zl%>`k!>   14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 Tycq1i^   14.11 创建图以查看结果 204 0Fw6Dq<8-!   有兴趣扫码加微咨询[attachment=119391]