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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。 J_Tz\bZ3)
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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。 z9[TjTH^}T
yD7 } 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。 ap )B%9
"lw|EpQk` 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。 )Ln".Bu,
Lu.+J]Rz 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。 O# ZZ PJ"
X>=` l)ZR 《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 lTqlQ<`V
.gDq+~r8O 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 M )+p H
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目 录 9/{ zS3h3 1 入门指南 4 vuPNru" 2 1.1 OptiBPM安装及说明 4 |EX=Rj* 1.2 OptiBPM简介 5 Zf@B<
m 1.3 光波导介绍 8 =oSd M2 1.4 快速入门 8 /m"/#; ^l 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 N$]er'` 2.1 定义MMI耦合器材料 28 XP?j sBE 2.2 定义布局设置 29 T8z?_ *k 2.3 创建一个MMI耦合器 31 q/U-6A[0 2.4 插入input plane 35 \(P?=] - 2.5 运行模拟 39 !Yb !Au[ 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 f;
|fS~ 3 创建一个单弯曲器件 44 {:u v}4 Z 3.1 定义一个单弯曲器件 44 kaekH*m~ 3.2 定义布局设置 45 |{YN3"qN 3.3 创建一个弧形波导 46 Mz6(M ,hkq 3.4 插入入射面 49 D1xGUz2r 3.5 选择输出数据文件 53 Z)W8Of_ 3.6 运行模拟 54 X%5eZ"1{x 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 G$i)ELs 4 创建一个MMI星形耦合器 60 h:362&?] 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 /VT/KT{ 4.2 定义布局设置 61 ;z4F-SY Q 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ,<tJ` ,0X 4.4 插入输入面 62 U*$P "sS` 4.5 运行模拟 63 G m Wr 4.6 预览最大值 65 v{a%TA9- 4.7 绘制波导 69 KN|<yF 4.8 指定输出波导的路径 69 Yn }Gj' 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 m g'q-G`\< 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 1W{ N6+u 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 *pJGp:{6V? 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 h.>SVQ zU 5.1 定义波导材料 75 ^_bG{du 5.2 定义布局设置 76 >J:=)1` 5.3 创建波导 76 2P"9m 5.4 修改输入平面 77 RtMI[ 5.5 指定波导的路径 78 `]eJF|" 5.6 运行模拟 79 C!5A,| DX 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 +r8bGS]ki 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 eTx9fx w 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 +Ua|0>? 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 H>EM3cFU 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 ~U]g;u 6.2 定义布局结构 89 }UW7py!TN 6.3 绘制并定位波导 91 0
jth}\9 6.4 生成布局脚本 95 j HHWq>=d 6.5 插入和编辑输入面 97 )Fv.eIBY 6.6 运行模拟 98 |q77 6.7 修改布局脚本 100 J;0;oXwJ< 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 ccuGM W G* 7 应用预定义扩散过程 104 x"12$ 7 9= 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 `Y?VQ~ci> 7.2 定义布局设置 106 >q:%?mi 7.3 设计波导 107 |
;tH?E 7.4 设置模拟参数 108 sxREk99lL 7.5 运行模拟 110 SN{+ P k 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 `$6o*g>: 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 5.~Je6K U 7.8 添加一个新的轮廓 111 6L<:>55 7.9 创建上方的线性波导 112 cJ96{+ 8 各向异性BPM 115 G68Ko M 8.1 定义材料 116 te+} j7SU 8.2 创建轮廓 117 n N< N~ 8.3 定义布局设置 118 q9/v\~m 8.4 创建线性波导 120 ff#7}9_mh 8.5 设置模拟参数 121 J Y0aE 8.6 预览介电常数分量 122 uYUFxm 8.7 创建输入面 123 ~`OX}h/Z 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 +94)BxrY 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 >
{*cW 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 ~R!1{8HP 9.2 定义布局设置 130 DK4yA R,g 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 v/`D0g-uX) 9.4 编辑输入平面 132 Dl;hOHvKk 9.5 设置模拟参数 134 0WUBj:@g 9.6 运行模拟 135 _ .v G) 10 电光调制器 138 ,"%C.9a 10.1 定义电解质材料 139 ^{+ry<rS> 10.2 定义电极材料 140 =A"Abmx| 10.3 定义轮廓 141 }Ce9 R2
10.4 绘制波导 144 (g##wa) L 10.5 绘制电极 147 RaJTya^ 10.6 静电模拟 149 .a*?Pal@@ 10.7 电光模拟 151 Y= mr=]q 11 折射率(RI)扫描 155 [ RyV R 11.1 定义材料和通道 155 sU _K^=6* 11.2 定义布局设置 157 PF{uaKWk 11.3 绘制线性波导 160 s.2 f'i+ 11.4 插入输入面 160 /7AHd ; 11.5 创建脚本 161 > G\0Z[<v, 11.6 运行模拟 163 pHeG {<^ 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 @Kpm&vd( 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 sf>
E 12.1 定义材料 165 R|st<P 12.2 创建参考轮廓 166 kuEXNi1l 12.3 定义布局设置 166 UUt"8]@[ 12.4 用户自定义轮廓 167 F \:~^` 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 37U 8< 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 `0d 0 T~ 13.1 定义材料 173 V*p[6{U0 13.2 创建钛扩散轮廓 173 7H7
Xbi@ 13.3 定义晶圆 174 )@g[aRFa 13.4 创建器件 175 b;i*}4h ! 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 8em'7hR9 13.6 定义电极区域 178 o=m5AUe?J 了解详情可以加我微信 F&M d+2
d<m;Q}/l&h
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