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前 言 +T&YYO8>5
hVz] wKP 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。 NB4 Q,iq$
@ j!(at4B 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。 le'
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Er;q s *f 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。 ,k_"T. w
-g." { | 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。 &b`'RZe
nE +H)%p 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。 ufe |I
Wco2i m 《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 b}DC|?~M
-u(,*9]cJ* 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 DZ @B9<Zz{
D>8p: ^3g
目 录 P-a8S*RRa 1 入门指南 4 )Q62 I\ 1.1 OptiBPM安装及说明 4 lu00@~rx/ 1.2 OptiBPM简介 5 $/lM %yXe 1.3 光波导介绍 8 q 'd] 1.4 快速入门 8 #IZ.px 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 'pT 13RFD 2.1 定义MMI耦合器材料 28 {?N m"# 2.2 定义布局设置 29 2WDe 34 2.3 创建一个MMI耦合器 31 [-VK! 9pQ 2.4 插入input plane 35 w\MWr+4 2.5 运行模拟 39 g^Hf^%3xP 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 B~^*@5#0| 3 创建一个单弯曲器件 44 >|c?ZqW 3.1 定义一个单弯曲器件 44 %*szB$ [3 3.2 定义布局设置 45 $#-r Oi / 3.3 创建一个弧形波导 46 ImG8v[Q
E 3.4 插入入射面 49 Q=8YAiCu 3.5 选择输出数据文件 53 *RxJ8.G 3.6 运行模拟 54 =%<,
^2o 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 n?nzm "g 4 创建一个MMI星形耦合器 60 6 }m `_d? 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 7 )]boW~ Q 4.2 定义布局设置 61 Pjk2tf0j` 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 SzIzQ R93& 4.4 插入输入面 62 Y<|JhqOXK 4.5 运行模拟 63 A
yr , 4.6 预览最大值 65 $m)gfI]9 4.7 绘制波导 69 "b~C/-W I 4.8 指定输出波导的路径 69 [Q{\Ik 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 S't9F 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 /='0W3+o*L 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 $K!Jm7O\ 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 $cIaLq 5.1 定义波导材料 75 | ,@D < 5.2 定义布局设置 76 jhf#
gdz% 5.3 创建波导 76 F \ls]luN 5.4 修改输入平面 77 }3A~ek#*~ 5.5 指定波导的路径 78 YT FU# F 5.6 运行模拟 79 &:5*^1oP 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 McN [ 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 ; ?f+ 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 5\# F5s } 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 ;YR /7 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 CDM6o!ur3 6.2 定义布局结构 89 {N>ju 6.3 绘制并定位波导 91 e2v`
6.4 生成布局脚本 95 J/'Fj? 6.5 插入和编辑输入面 97 OA*O = 6.6 运行模拟 98 W]#w4Fp! 6.7 修改布局脚本 100 {QM rgyQ E 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 w")
G:K 7 应用预定义扩散过程 104 uUg ;v/: 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 % Y%r2 7.2 定义布局设置 106 WI4<2u; 7.3 设计波导 107 w.w{L=p:<" 7.4 设置模拟参数 108 |J,z U6 t 7.5 运行模拟 110 6w7; 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 b"A, q 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 JyZuj>`
6 7.8 添加一个新的轮廓 111 7JGc9K+Av 7.9 创建上方的线性波导 112 I4G0 !"T+ 8 各向异性BPM 115 'KA$^ 8.1 定义材料 116 @>Yd6C 8.2 创建轮廓 117 # 0r~/gW 8.3 定义布局设置 118 8j;Un] 8.4 创建线性波导 120 yf9"Rc~+ 8.5 设置模拟参数 121 }lIc{R@H 8.6 预览介电常数分量 122 v']_ ) 8.7 创建输入面 123 ,)Q- o2(C 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ekvs3a^ 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 a5pl/d 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 a*y9@RC} 9.2 定义布局设置 130 A:< % > 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 It [51NMal 9.4 编辑输入平面 132 ?{q Un8f2 9.5 设置模拟参数 134 8In\Jo$|q> 9.6 运行模拟 135 7S }0Kuk) 10 电光调制器 138 s{@R|5 10.1 定义电解质材料 139 8{jXSCP# 10.2 定义电极材料 140 ;&&<zWq 3h 10.3 定义轮廓 141 ,gVVYH?qR 10.4 绘制波导 144 3_)I& RM 10.5 绘制电极 147 QcL@3QC 10.6 静电模拟 149 \W .CHSD 10.7 电光模拟 151 d}4NL:=& 11 折射率(RI)扫描 155 :s_> y_=g 11.1 定义材料和通道 155 ?Z 2, ?G 11.2 定义布局设置 157 QF x3N% 11.3 绘制线性波导 160 =$J(]KPv!? 11.4 插入输入面 160 zbxW
U]<S? 11.5 创建脚本 161 :|s8v2am 11.6 运行模拟 163 \:4 *h 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 D!~ Y"4< 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 'nq=xi@RC 12.1 定义材料 165 oh8:1E,I 12.2 创建参考轮廓 166 )$:1e)d 12.3 定义布局设置 166 DzGUKJh6 12.4 用户自定义轮廓 167 _/LGGt4&% 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 !:|*! 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 7<xnE]jdq 13.1 定义材料 173 %*gf_ GeM 13.2 创建钛扩散轮廓 173 :cC $1zv@ 13.3 定义晶圆 174 3 09
pl 13.4 创建器件 175 G x[ZHpy; 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 gTho:;q7a 13.6 定义电极区域 178。。。。。。。 " #iJ/ vy 更多详情扫码咨询 \EfX3ghPI
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