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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。 62BT 3/~
zpi
Q ;P 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。 3Wv -olv
pK/ r{/>r 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。 nX
4WlH
kF{'?R5 w 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。 ^\o 3V<
cP8g. + 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。 }XHB7,
R#QOG} 《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 s}3g+T\l1w
r vP Y 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 MPa F
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目 录 CY kU - 1 入门指南 4 R-%v?? 1.1 OptiBPM安装及说明 4 bxU 2.YC 1.2 OptiBPM简介 5 Vz4 /u|gt 1.3 光波导介绍 8 ( x)}k&B; 1.4 快速入门 8 ^LAP* R 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 aL?+# j^" 2.1 定义MMI耦合器材料 28 = 17d7#- 2.2 定义布局设置 29 MK1V1 F` 2.3 创建一个MMI耦合器 31 Ghlb Ya 2.4 插入input plane 35 vMD%.tk 2.5 运行模拟 39 4\?z ^^ 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43
!UPK y$ 3 创建一个单弯曲器件 44 >]/R lW[ 3.1 定义一个单弯曲器件 44 8/i];/,v*M 3.2 定义布局设置 45 ERka l7+ 3.3 创建一个弧形波导 46 kh7RQbNY<I 3.4 插入入射面 49 kD}w5 U 3.5 选择输出数据文件 53 -q&K9ZCl ` 3.6 运行模拟 54 p"'knZ G 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57
EU5^"\ 4 创建一个MMI星形耦合器 60 ^$>Q6.x?*) 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 e^ Aw%t 4.2 定义布局设置 61 q7#4e?1 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 VWLqJd>tr1 4.4 插入输入面 62 P]A~:Lj 4.5 运行模拟 63 W%&gvZre. 4.6 预览最大值 65 p+.xye U( 4.7 绘制波导 69 r(qw zUI 4.8 指定输出波导的路径 69 qpt},yn)C 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 A r=P;6J 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 .
.5s 2 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 J]AkWEiCJ 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 Y|
dw>qO 5.1 定义波导材料 75 `T#Jiq E 5.2 定义布局设置 76 z<I@SI^> 5.3 创建波导 76 r*F^8_YMK 5.4 修改输入平面 77 .`ZuUr 5.5 指定波导的路径 78 @r130eLh 5.6 运行模拟 79 #qnK nxD 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 7=wPd4
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 p~A6:"8s`= 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 +|K/*VVn` 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 S\poa:D` 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 [<nmJ-V 6.2 定义布局结构 89 S Bo i| 6.3 绘制并定位波导 91 6C pn::WW} 6.4 生成布局脚本 95 J/k4CV*li( 6.5 插入和编辑输入面 97 Dug{)h_2 6.6 运行模拟 98 oF(=@UL 6.7 修改布局脚本 100 F'^y? UP[ 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 ^D]y<@01 7 应用预定义扩散过程 104 w3>. d(Q 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 I9ZJ"29 7.2 定义布局设置 106 zcE` .)y 7.3 设计波导 107 A+QOox]< 7.4 设置模拟参数 108 <)]j;Tl 7.5 运行模拟 110 v(GT+i)| 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 O<\h_ 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 RD_l 7.8 添加一个新的轮廓 111 b~td ^ 7.9 创建上方的线性波导 112 Y$4dqn 8 各向异性BPM 115 DQy;W ov 8.1 定义材料 116 u-k! h 8.2 创建轮廓 117 e_ h`x+\: 8.3 定义布局设置 118 /ReOf<%B 8.4 创建线性波导 120 KB`">zq$u 8.5 设置模拟参数 121 krSOS W J 8.6 预览介电常数分量 122 [ApAd 8.7 创建输入面 123 +'`I] K> 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 %7SGQE#W_~ 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 1
F+$\fLr 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 d-ML[^G 9.2 定义布局设置 130 aSM S uX8 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 +9N I=s6 9.4 编辑输入平面 132 eFz!`a^dX 9.5 设置模拟参数 134 j\%m6\{n| 9.6 运行模拟 135 KrqO7 10 电光调制器 138 |QO)x En~ 10.1 定义电解质材料 139 f eA(Rj 10.2 定义电极材料 140 @ sG5Do 10.3 定义轮廓 141 IWNIk9T,u 10.4 绘制波导 144 pcO{%]?p 10.5 绘制电极 147 mKZ^ FgG 10.6 静电模拟 149 )#0Ll x! 10.7 电光模拟 151 :}+m[g 11 折射率(RI)扫描 155 F m$;p6&j 11.1 定义材料和通道 155 $[HpY)MSRw 11.2 定义布局设置 157 EWp'zbWP 11.3 绘制线性波导 160 x-Fl|kwX.5 11.4 插入输入面 160 ?t"bF :! 11.5 创建脚本 161 N,?D<NjXl 11.6 运行模拟 163 MtXd}/ 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 Mb\[` 4z 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 uTIl} N 12.1 定义材料 165 {3kI~s 12.2 创建参考轮廓 166 kOLS<>. 12.3 定义布局设置 166 Yvxp( 12.4 用户自定义轮廓 167 1+NmiGKg 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 fu d Lm 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 gt:O t0\7 13.1 定义材料 173 Xb5 $ijH 13.2 创建钛扩散轮廓 173 S X6P>:` 13.3 定义晶圆 174 d
A' h7D 13.4 创建器件 175 OJ4-p& 1 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ~glFB`?[ 13.6 定义电极区域 178 BGZvg MxLJ 后记。。。。 - "X}
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