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前 言 9J;H.:WH
P #2TM 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。 ]- s`#
C#? d=x 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。 o% ~K4 M".
4Tzu"y 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。 C@?e`=9(
#:\+7mCF 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 d)+44G_)
#u=O 5%. 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。 % C E@}
f $@". 《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 85@6uBh
U5ud?z()OA 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 X" khuyT_
_8b >r1$
目 录 _]r)6RT 1 入门指南 4 +!V%Q 1.1 OptiBPM安装及说明 4 ]MA)=' ~ 1.2 OptiBPM简介 5 TcKKI 1.3 光波导介绍 8 g`8
mh&u% 1.4 快速入门 8 x]J-q5 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 8^"|-~#< 2.1 定义MMI耦合器材料 28 \FY De 2.2 定义布局设置 29 w sGq>F~ 2.3 创建一个MMI耦合器 31 eP'kY(g8 2.4 插入input plane 35 +q=jB-eIx 2.5 运行模拟 39 .HyiPx3^ 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 $Q$d\Yvi 3 创建一个单弯曲器件 44 U#1yl6e\I 3.1 定义一个单弯曲器件 44 cCbr-Z& 3.2 定义布局设置 45 0?L$)T-B 3.3 创建一个弧形波导 46 Tx?@* Q 3.4 插入入射面 49 AA& dZjz 3.5 选择输出数据文件 53 [ MXXY 3.6 运行模拟 54 {)[g 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 Cg\)BHv~ 4 创建一个MMI星形耦合器 60 xY'YbHFz 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60
iIEIGQx 4.2 定义布局设置 61 Joo)GI B 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 vAhO!5]>\ 4.4 插入输入面 62 "u]Fl+c 4.5 运行模拟 63 BHE =Zo 4.6 预览最大值 65 rHdP 4: n 4.7 绘制波导 69 ds[Z=_Ll 4.8 指定输出波导的路径 69 {}C7VS1 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 v%7JZ<I'A 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 5'Ay@FJ: 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 [^=8k2 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 gV44PI6h 5.1 定义波导材料 75 _,?H rL9 5.2 定义布局设置 76 0m!ZJH e 5.3 创建波导 76 b2f2WY |z> 5.4 修改输入平面 77 n$0)gKN7 5.5 指定波导的路径 78 U"kK]Stk< 5.6 运行模拟 79 p[VCt" j 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 x s`gN 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 <gz MDX[^M 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 ~9;mZi1- 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 *ik)>c_ 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 3:E gqw 6.2 定义布局结构 89 %LlKi5u] 6.3 绘制并定位波导 91 so&3A&4cL 6.4 生成布局脚本 95 Z S>/ 5 6.5 插入和编辑输入面 97 "m)O13x 6.6 运行模拟 98 l+X^x%EA 6.7 修改布局脚本 100 um;U;%?Q 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 P3FpU<OBwp 7 应用预定义扩散过程 104 "Ksd9,J\b 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 Yy~ Dg 7.2 定义布局设置 106 2-2LmxLG 7.3 设计波导 107 pnb$lpxt 7.4 设置模拟参数 108 x T( .#9 7.5 运行模拟 110 XxQ 2g&USk 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/%SRk 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 n ,%^R 7.8 添加一个新的轮廓 111 8(K~QvE~ 7.9 创建上方的线性波导 112 $4) g uG) 8 各向异性BPM 115 @].aFhH`) 8.1 定义材料 116 1fp&"K:yR 8.2 创建轮廓 117 ]V\ g$@ 8.3 定义布局设置 118 EqwA8? M 8.4 创建线性波导 120 g@i
4H[k 8.5 设置模拟参数 121 ?& ^l8gE 8.6 预览介电常数分量 122 Raqr VC 8.7 创建输入面 123 5S?Xl|8E 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 B|w}z1. 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 "d* 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 Ase 1 R=0 9.2 定义布局设置 130 2a}_|#* 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 .SFwjriZ 9.4 编辑输入平面 132 8u23@? 9.5 设置模拟参数 134 J sdE A 9.6 运行模拟 135 imuHSxcaV 10 电光调制器 138 !LESRh? 10.1 定义电解质材料 139 XwGJ 8&N 10.2 定义电极材料 140 p{u}t!`!d 10.3 定义轮廓 141 7P(:!ce4- 10.4 绘制波导 144 PkO(Y! 10.5 绘制电极 147 ld0WZj
10.6 静电模拟 149 / ;[')RO` 10.7 电光模拟 151 h<jIg$rA 11 折射率(RI)扫描 155 I!%@|[ Ow 11.1 定义材料和通道 155 8 ;bOw 11.2 定义布局设置 157 hD=D5LYAZ 11.3 绘制线性波导 160 ON^u|*kO 11.4 插入输入面 160 g-`NsqzD 11.5 创建脚本 161 '/@VG_ 9L] 11.6 运行模拟 163 z}|'&O*.F 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 o{eG6 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 TR;- xst@ 12.1 定义材料 165
#wcoLCjs) 12.2 创建参考轮廓 166 z(` k WF1< 12.3 定义布局设置 166 $xwF;:) 12.4 用户自定义轮廓 167 .4-S|]/d, 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 E yiM`) !5 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 w}0PtzOe 13.1 定义材料 173 0_) \ e 13.2 创建钛扩散轮廓 173 Iu]P^8 13.3 定义晶圆 174 _TiF}b!hi 13.4 创建器件 175 awtzt?VtLh 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 'McVaPav 13.6 定义电极区域 178。。。。。。。 hy rJu{p 更多详情扫码咨询 =^{+h>#s@
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