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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。 zR+EJFf
^U.8grA 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";?^0Q
(JHL0Z/ 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。 :.IVf Zw
>c> f6 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。 v'*#P7%Kf
IR,`- 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。 wYJ. F
uf (`I 《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 / ,z4tf
^E8XPK]-~ 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 `2y2Bk
<3iL 5}
目 录 MkG3TODfHB 1 入门指南 4 PG8|w[V1 " 1.1 OptiBPM安装及说明 4 l Ud/^u` 1.2 OptiBPM简介 5 ^|?/
y= 1.3 光波导介绍 8 Lc!%
3,#. 1.4 快速入门 8 vJT
%ET 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 c@% :aiEl 2.1 定义MMI耦合器材料 28 |~Hlv^6H 2.2 定义布局设置 29 h+Dp <b 2.3 创建一个MMI耦合器 31 ++Qg5FukR 2.4 插入input plane 35 -gl7mO * 2.5 运行模拟 39 W~J@v@..4 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 jiMI&c l 3 创建一个单弯曲器件 44 18 pi3i[ 3.1 定义一个单弯曲器件 44 y-g Sal 3.2 定义布局设置 45 i w <2|]>l 3.3 创建一个弧形波导 46 mYf7?I~ 3.4 插入入射面 49 "k (Ee 3.5 选择输出数据文件 53 xioL6^(Qk, 3.6 运行模拟 54 :4PK4D s7 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 mr ]IxTv 4 创建一个MMI星形耦合器 60 't:|>;Wx 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 ,c#=qb8"" 4.2 定义布局设置 61 .olDmFQD 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 4hep1Kz% 4.4 插入输入面 62 Np=IZ npt 4.5 运行模拟 63 x,a (O@ 4.6 预览最大值 65 \J r ta 4.7 绘制波导 69 Nh7 +Vl 4.8 指定输出波导的路径 69 %Ji@\|Zkf 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 R fVVAaI 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 !j,LS$tPu 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 T> cvV 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 )'BuRN 8 5.1 定义波导材料 75 2?h c94 5.2 定义布局设置 76 :gMcl"t-- 5.3 创建波导 76 48JD >=@7 5.4 修改输入平面 77 ]p/f@j?LU 5.5 指定波导的路径 78 g/&`NlD 5.6 运行模拟 79 n$n)!XL/ 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 L|Zja* 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 O)78
iEXi| 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 G:NI+E"] 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 hce *G@b 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 qi7(RL_N 6.2 定义布局结构 89 u/3[6MIp 6.3 绘制并定位波导 91 RHc63b\ 6.4 生成布局脚本 95 rcUXYJCh- 6.5 插入和编辑输入面 97 RM8p[lfX 6.6 运行模拟 98 AV\6K;~ 6.7 修改布局脚本 100 $Cw>
z^}u 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 eHUr! zH: 7 应用预定义扩散过程 104 bM[!E 8dF 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 6 KuB<od 7.2 定义布局设置 106 E_-3G<rt 7.3 设计波导 107 2JNO@ 7.4 设置模拟参数 108 9~ 8 A> 7.5 运行模拟 110 ns|)VX 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 tJ >|t hk 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 :r%H sur( 7.8 添加一个新的轮廓 111 7p'L(dq 7.9 创建上方的线性波导 112 -F.A1{l[. 8 各向异性BPM 115 [jb3lO$Xa 8.1 定义材料 116 W<<{}'Db/# 8.2 创建轮廓 117 0F$;]zg 8.3 定义布局设置 118 ( \^ | @ 8.4 创建线性波导 120 =SJw CT0; 8.5 设置模拟参数 121 G RV#f06 8.6 预览介电常数分量 122 Y)*5M 8.7 创建输入面 123 2%Bq[SMuN 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 R[Y]B$XO 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 Vs h7>|@ 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 88\0opL- 9.2 定义布局设置 130 8YNii-pl 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 sHC4iMIw 9.4 编辑输入平面 132 \*{tAF 9.5 设置模拟参数 134 6E~T$^Q} 9.6 运行模拟 135 F/c7^ 10 电光调制器 138 KLqn`m`O; 10.1 定义电解质材料 139 1<Fh
aK 10.2 定义电极材料 140 QJ{to% 10.3 定义轮廓 141
X$:r 10.4 绘制波导 144 n3w(zB 10.5 绘制电极 147 xlQl1lOX 10.6 静电模拟 149 t Dx!m~[ 10.7 电光模拟 151 HZ$q`e 11 折射率(RI)扫描 155 F0,-7<G 11.1 定义材料和通道 155 fAMJFHW 11.2 定义布局设置 157 B^'Uh+Y 11.3 绘制线性波导 160 Z]-C,8MM 11.4 插入输入面 160 ="fq.Tt 11.5 创建脚本 161
# P:o 11.6 运行模拟 163 moO=TGG; F 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 .{6?%lt 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 '^Kmfc 12.1 定义材料 165 Gt{'` P,&9 12.2 创建参考轮廓 166 dxm_AUM 12.3 定义布局设置 166 O&=40"Dr 12.4 用户自定义轮廓 167 \Kh@P* 7 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 7bBOV(/s 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 _y~H#r9: 13.1 定义材料 173 joaf0 13.2 创建钛扩散轮廓 173 >?b<)Q*< 13.3 定义晶圆 174 yxfV|ox 13.4 创建器件 175 slSQ \;CDA 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 $. Fti-5 13.6 定义电极区域 178 x!rHkuH~ 后记。。。。 eM)E3~K:2 更多详情扫码加微 = \v./Q-
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