《OptiBPM入门教程》

]?)uYot   前  言 yH=<KYk   qSlo)aP   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。 W**[:n+   VXiU5n^   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。 c]Gs{V]\   Lc?"4   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。 %f'=9pit   p6NPWaBR   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。 tH&eKM4 G   0ETT@/)]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。 FAL#p$y}    .rG~\Ws   《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 S!#5   上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 g)\Tex<   n_4.`vs   M*bsA/Z   目 录 ?mM:oQH+>   1 入门指南 4 O'B3sy   1.1 OptiBPM安装及说明 4 &OZx!G^Z   1.2 OptiBPM简介 5 RhKDQGdd   1.3 光波导介绍 8 y\j[\UZKO   1.4 快速入门 8 nTc#I~\   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 C$K?4$   2.1 定义MMI耦合器材料 28 `q\F C[W   2.2 定义布局设置 29 ob8}v*s   2.3 创建一个MMI耦合器 31 WY QVe_<z:   2.4 插入input plane 35 lz6CK   2.5 运行模拟 39 q+4dHS)x   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 |=v,^uo   3 创建一个单弯曲器件 44 wl%ysM|x   3.1 定义一个单弯曲器件 44 eaNfCXHDN   3.2 定义布局设置 45 P`O`MwEAf   3.3 创建一个弧形波导 46 :R=7dH~r   3.4 插入入射面 49 ern\QAhXX   3.5 选择输出数据文件 53 43y@9P0   3.6 运行模拟 54 fd #QCs   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57  9{U@s   4 创建一个MMI星形耦合器 60 lK/4"&   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 TghT{h@   4.2 定义布局设置 61 kCEo*/,   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 .SmG)5U]   4.4 插入输入面 62 E k_&E7   4.5 运行模拟 63 ?/1LueC:   4.6 预览最大值 65 {`k&Q +gY   4.7 绘制波导 69 FeS ,TQ4j   4.8 指定输出波导的路径 69 =w;-4   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 N.+A-[7,W   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 o3\^9-jmp   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 |A,.mOT   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 cUP1Uolvn   5.1 定义波导材料 75 \!jz1`]&{   5.2 定义布局设置 76 fj['M6+wd   5.3 创建波导 76 U[Sh){4j   5.4 修改输入平面 77 h?;03>6A&]   5.5 指定波导的路径 78 ^i8biOSZu   5.6 运行模拟 79 !5h-$;   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 AxH`4=3<   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 ;qy;;usa   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 UroC8Tm   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 cZ !$XXA`   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 A-.Wd7 ^~*   6.2 定义布局结构 89 7O%^4D   6.3 绘制并定位波导 91 4;)t\9cy_   6.4 生成布局脚本 95 vol (%wB   6.5 插入和编辑输入面 97 kG9aHWw   6.6 运行模拟 98 T`j{2   6.7 修改布局脚本 100 /&G|.Cx   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 u\iKdL   7 应用预定义扩散过程 104 Avyer/{   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 q&3(yhx   7.2 定义布局设置 106 W5Jy"]^I   7.3 设计波导 107 zsd<0^ p\{   7.4 设置模拟参数 108 AB0}6g^O   7.5 运行模拟 110 6{udNv X   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 m5] a   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 _,v?rFLE   7.8 添加一个新的轮廓 111 k^ fW/   7.9 创建上方的线性波导 112 -qvMMit%7   8 各向异性BPM 115 IY[qWs   8.1 定义材料 116 G(shZ=fq   8.2 创建轮廓 117 NOoF1 kS+   8.3 定义布局设置 118 9 `bLQd   8.4 创建线性波导 120 ?IS[2 v$   8.5 设置模拟参数 121 _-#o[>2[   8.6 预览介电常数分量 122 J4j:nd   8.7 创建输入面 123 c;(Fz^&_   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 {,6J*v"o   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 qf ]le]J   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 @p/"]zf   9.2 定义布局设置 130 9An\uH)mL   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 4 bdCbI   9.4 编辑输入平面 132 _I3"35a   9.5 设置模拟参数 134 yP} |8x   9.6 运行模拟 135 [g:cG   10 电光调制器 138 @qW$un:   10.1 定义电解质材料 139 xe(7q1    10.2 定义电极材料 140 g] ]6)nT   10.3 定义轮廓 141 %[~g84@   10.4 绘制波导 144 EB}~^ aY   10.5 绘制电极 147 K5^zu`19   10.6 静电模拟 149 ,JbP~2M~%   10.7 电光模拟 151 ob9od5Rf   11 折射率(RI)扫描 155 .q:6F*,1M   11.1 定义材料和通道 155 -#G>`T~   11.2 定义布局设置 157 So~QZ%YA   11.3 绘制线性波导 160 _akjgwu   11.4 插入输入面 160 z?VjlA(X   11.5 创建脚本 161 U7g,@/Qx   11.6 运行模拟 163 P|lDW|}D@   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 /[/{m]   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 .!lLj1?p   12.1 定义材料 165 +O8zVWr   12.2 创建参考轮廓 166 lt]&o0>   12.3 定义布局设置 166 qe e_wx   12.4 用户自定义轮廓 167 Y[>h |@   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 ZFH-srs{   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 o@[o6.B<   13.1 定义材料 173 qkp0'f*}   13.2 创建钛扩散轮廓 173 =(P$P   13.3 定义晶圆 174 /F|VYl^_   13.4 创建器件 175 nra)t|m   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 <4@8T7   13.6 定义电极区域 178 L\bcR   Rg46V-"d,@   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 P QYJnx}   13.8 运行模拟 182 0yMHU[):~   13.9 创建脚本 184 i-p,x0th   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 2>9..c   14.1 理论背景 186 >o&%via}   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 7i02M~*uS   14.3 生成脚本数据 190 g3Hi5[-H   14.4 导出散射数据 193 )"{}L.gC6   14.5 创建臂 194 d1t_o2   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 q&NXF(   14.7 加载两个臂的文件 200 *}Z   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 <HS{A$]   14.9 连接元件 202 Vu4LC&q   14.10 运行模拟 203 =,qY\@fq   14.11 创建图以查看结果 204 0jxXUWO   b KDD29

T/%Y_.NtU   C8)s6   有兴趣扫码加微联系[attachment=120027]