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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。 2?i\@r@E|
&B-[oqC? 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。 SqB /4P
zjbE 7^ N 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。 3
%(Y $8U
`]2@ _wa 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。 3_qdJ<,
_[E \= 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。 5S/>l_od$2
3\!F\tqD \ 《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 ;cSGlE |
@vH2Vydu 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 V> a*3D
q&M:17+:Q
目 录 >7-y#SkXdo 1 入门指南 4 P!+v:'P5f 1.1 OptiBPM安装及说明 4 |Mg }2!/L 1.2 OptiBPM简介 5 :k!j "@r 1.3 光波导介绍 8 {*=E?oF@ 1.4 快速入门 8 o<4D=.g7D 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 \ZnN D1A 2.1 定义MMI耦合器材料 28 $^vP< 2.2 定义布局设置 29 H/i<_ L P 2.3 创建一个MMI耦合器 31 O Aok 2.4 插入input plane 35 g5R,% 6 2.5 运行模拟 39 HCc` 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 gg8c7d:Q 3 创建一个单弯曲器件 44 :::>ro*R 3.1 定义一个单弯曲器件 44 jKt-~ : 3.2 定义布局设置 45 &telCg: 3.3 创建一个弧形波导 46 ltEF:{mLe# 3.4 插入入射面 49 A^pW]r=Xtk 3.5 选择输出数据文件 53 )Xno|$b5Eo 3.6 运行模拟 54 Pf8u/?/ 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 a>b8- j=J 4 创建一个MMI星形耦合器 60 N$'>XtO 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 nYov>x] 4.2 定义布局设置 61 UvD-C?u' 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 G ]lvHD 4.4 插入输入面 62 wW()Zy0) 4.5 运行模拟 63 =h\E<d w 4.6 预览最大值 65 uu3M{*} 4.7 绘制波导 69 F"BL #g66 4.8 指定输出波导的路径 69 eUs-5
L 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 4g!7
4a 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 ('BLU .7IX 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 jM\ %$_/ 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 no3Z\@% 5.1 定义波导材料 75 Q [:<S/w 5.2 定义布局设置 76 /| f[u s-w 5.3 创建波导 76 H XP;0B%4 5.4 修改输入平面 77 P !>g7X 5.5 指定波导的路径 78 T&4fBMBp,% 5.6 运行模拟 79 =~",/I? 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 a>(~ C'(< 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 JX&~y.F 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 ~>w:;M=sV8 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 \P@S"QO 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 \>; %Ji 6.2 定义布局结构 89 paYz[Xq 6.3 绘制并定位波导 91 EP0a1 .C 6.4 生成布局脚本 95 [)i N)$Mv 6.5 插入和编辑输入面 97 @SQceQfB 6.6 运行模拟 98 ER2V*,n@ 6.7 修改布局脚本 100 Bn_g-WrT 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 PHl4 vh#E! 7 应用预定义扩散过程 104 }+JLn%H) 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 .) 0gz!Z 7.2 定义布局设置 106 (k#t }B [ 7.3 设计波导 107 %Y 2G 7.4 设置模拟参数 108 U
TS{H 7.5 运行模拟 110 'v +96b/; 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 ^@N`e1 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 2+Vp'5>& 7.8 添加一个新的轮廓 111 ]]3Q*bq4 7.9 创建上方的线性波导 112 =ty2_6&> 8 各向异性BPM 115 ex:3ua$N 8.1 定义材料 116 |QMT
A5 8.2 创建轮廓 117 `{WCrw6) 8.3 定义布局设置 118 -rRz@Cr 8.4 创建线性波导 120 v'$yk Z!Z 8.5 设置模拟参数 121 YiO3< }Uf 8.6 预览介电常数分量 122 $4: ~* IQ 8.7 创建输入面 123 ) _ #T c 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 H<{*ub4'L* 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 MKe *f% 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 "| \94 9.2 定义布局设置 130 ^[*AK_o_DQ 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 .;j"+Ef 9.4 编辑输入平面 132 + f 6}p 9.5 设置模拟参数 134 vo.EM 1x 9.6 运行模拟 135 %K`4k.gN 10 电光调制器 138 8@Q"YA 3d+ 10.1 定义电解质材料 139 /T{mS7EpYc 10.2 定义电极材料 140 '2j~WUEmg 10.3 定义轮廓 141 cUYX1a)8 10.4 绘制波导 144 KM E XT $p 10.5 绘制电极 147 @!Y.935/0 10.6 静电模拟 149 3 k`NNA 10.7 电光模拟 151 })q]g Mj 11 折射率(RI)扫描 155 ^=3 ^HQ'Zm 11.1 定义材料和通道 155 & ,F elB0* 11.2 定义布局设置 157 ~LSy7$rz 11.3 绘制线性波导 160 f)qPFM]%z 11.4 插入输入面 160 9B&
}7kk 11.5 创建脚本 161 &(GopWR`e 11.6 运行模拟 163 yM W'-\ 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 *?s/Ho &' 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 eN Hpg j 12.1 定义材料 165 wX@H
&)<s 12.2 创建参考轮廓 166 EwC5[bRjUp 12.3 定义布局设置 166 D~XU `;~u 12.4 用户自定义轮廓 167 hLCsQYNDU 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 % 1OC#& 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 -<H ri5 13.1 定义材料 173 1fmSk$ y.9 13.2 创建钛扩散轮廓 173 }7otuO(pRo 13.3 定义晶圆 174 :A,O(
13.4 创建器件 175 `NTM%# w 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 /abmjV0 13.6 定义电极区域 178 :LU"5g 具体情况请扫码联系 A3m{jbh
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