《OptiBPM入门教程》

V7~tIhuJH   前  言 YL[n85l>1   P6G&3yPt   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。 41^=z[k   z:gp\   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。 FUTD/y]Lu   @*>kOZ(3   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。 $tm%=g^   9Ub##5$[,   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。 p<[gzmU9\b   _EEOBa Z   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。 h;C/} s   h&|PHI   《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 MJ.K,e   上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 v~.nP} E^   (gHCu   H\vd0DD;   目 录 ,;D$d#\"   1 入门指南 4 =%=lq0GF0   1.1 OptiBPM安装及说明 4 1U?,}w   1.2 OptiBPM简介 5 a*kvU"]   1.3 光波导介绍 8 NoAgZ{))   1.4 快速入门 8 w ag^Sk   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 Vd&&GI(:?^   2.1 定义MMI耦合器材料 28 fV(WUN+   2.2 定义布局设置 29 kN~:Bh$   2.3 创建一个MMI耦合器 31 Ea,L04K   2.4 插入input plane 35 [C-4*qOaa2   2.5 运行模拟 39 ,%=SO 82W   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 )hy(0 D   3 创建一个单弯曲器件 44 _GbwyfA n#   3.1 定义一个单弯曲器件 44 gfr+`4H>v   3.2 定义布局设置 45 1-=ZIHW   3.3 创建一个弧形波导 46 Y W9+.Dc`   3.4 插入入射面 49 jL6ZHEi#d7   3.5 选择输出数据文件 53 =:"wU   3.6 运行模拟 54 ~[@gu,Wb   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 o'?[6B>oj   4 创建一个MMI星形耦合器 60 my]t[%Q{   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 \#(tI3   4.2 定义布局设置 61 eJ ;a}{ 4%   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 })F.Tjf*   4.4 插入输入面 62 ?h|&kRq   4.5 运行模拟 63 ud grZ/w]   4.6 预览最大值 65 a\l?7Jr   4.7 绘制波导 69 8\BGL   4.8 指定输出波导的路径 69 (~IoRhp^   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 23p1Lb9P   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 WcHL:38   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 pf8M0,AY   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 Z<IN>:l   5.1 定义波导材料 75 ,j!%,!n o   5.2 定义布局设置 76 U_KCN09   5.3 创建波导 76 |MMaaW^"   5.4 修改输入平面 77 {9Ug9e{ ~   5.5 指定波导的路径 78 mDdL7I   5.6 运行模拟 79 5Y4#aq    5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 xP7#`S6W   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 E (.~[-K4   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 /UG]hJ-wn   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 !)4'[5t"U   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 =9!|%j   6.2 定义布局结构 89 /g)(   6.3 绘制并定位波导 91 XVfw0-O   6.4 生成布局脚本 95 B{tROuN<   6.5 插入和编辑输入面 97 :\F1S:&P   6.6 运行模拟 98 ,^1B"#0{C<   6.7 修改布局脚本 100 ?#~km0~F)   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 7!g"q\s   7 应用预定义扩散过程 104 H8! )zZ   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 [pxC3{|d$   7.2 定义布局设置 106 BVzMgn;   7.3 设计波导 107 7CwQmVe+   7.4 设置模拟参数 108 mJ>msI @   7.5 运行模拟 110 q|ZzGEj:OV   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 1k0*WCfZ   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 ,(3oAj\   7.8 添加一个新的轮廓 111 ~J![Nx/   7.9 创建上方的线性波导 112 gwyX%9   8 各向异性BPM 115 ('z:XW96   8.1 定义材料 116 +5x{|!Pn   8.2 创建轮廓 117 EC/=JlL`5   8.3 定义布局设置 118 R~"&E#C   8.4 创建线性波导 120 GS&I6   8.5 设置模拟参数 121 6L<QKE=   8.6 预览介电常数分量 122 pEp$J;    8.7 创建输入面 123 "F:V$,mJ   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 d6e$'w@(\T   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ?0tm{qP   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 ~% L=<TBAc   9.2 定义布局设置 130 :/R>0n,   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 tGJJ|mle>   9.4 编辑输入平面 132 VDFs .;:s   9.5 设置模拟参数 134 <Rfx`mn   9.6 运行模拟 135 &3$FkU^F6   10 电光调制器 138 6~OJB!   10.1 定义电解质材料 139 }R!t/8K   10.2 定义电极材料 140 ;(@' +"   10.3 定义轮廓 141 H=*lj.x   10.4 绘制波导 144 w0X})&,{`m   10.5 绘制电极 147 HX{K5+   10.6 静电模拟 149 F~sUfqiJ'   10.7 电光模拟 151 ?sv[vR(   11 折射率(RI)扫描 155 qVW3oj<2   11.1 定义材料和通道 155 ws<pBC,m   11.2 定义布局设置 157 VG_xN M   11.3 绘制线性波导 160 4_ -L1WH   11.4 插入输入面 160 op($+Q   11.5 创建脚本 161 {>Hn:jW<.   11.6 运行模拟 163 c_T+T /O   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 9-Z?   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 !0_/=mA^   12.1 定义材料 165 SLz;5%CPV   12.2 创建参考轮廓 166 y~'%PUN   12.3 定义布局设置 166 uO>pl37@   12.4 用户自定义轮廓 167 7+;.Q   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 E/<n"'0ek   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 udS&$/&GH   13.1 定义材料 173 'p[*2J"K4   13.2 创建钛扩散轮廓 173 D?FmlDTr[   13.3 定义晶圆 174 _*cKu>,O   13.4 创建器件 175 WRrg5&._q   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 `!xI!Y\   13.6 定义电极区域 178

JS/~6'uB   L}7 TM:%   mV0u:ws   13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182 p=V1M-   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 ;9<?~S   14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189 M8IU[Pz4   14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193 a ?\:,5=   14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 J+TtM>   14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201 TR%8O;   14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203 gnYo/q =K   14.11 创建图以查看结果 204 'w=aLu5dY   有兴趣扫码加微咨询[attachment=119391]