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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。 TXA . 6e
Bk\ *0B 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。 l_UXrn m/N
['Hp? Q|k 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。 ]|H]9mys98
mvUVy1-c 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。 ?, .HA@T%
40`9t Xn 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。 #-l!`\@
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Y ] 《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 %iHyt,0v2
Tb>IHoil 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 ,ivWVsN*]
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目 录 8 /:X&
& 1 入门指南 4 l:>qR/|m 1.1 OptiBPM安装及说明 4 ; |E! |w 1.2 OptiBPM简介 5 'p4da2% 1.3 光波导介绍 8 w*|= k~z 1.4 快速入门 8 ' [7C~r{% 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 %!N2!IiVs 2.1 定义MMI耦合器材料 28 ' lQ 2.2 定义布局设置 29 Q'
OuZKhA 2.3 创建一个MMI耦合器 31 G_7ks]u- 2.4 插入input plane 35 j TB<E=WC 2.5 运行模拟 39 "<g?x`iz 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 xCmI7$ uQ# 3 创建一个单弯曲器件 44 vV$hGS(f~ 3.1 定义一个单弯曲器件 44 8 `R +y 3.2 定义布局设置 45 '<*CD_2t- 3.3 创建一个弧形波导 46 j\jL[hG_ 3.4 插入入射面 49 mjkw&2 3.5 选择输出数据文件 53 I_jM-/3b 3.6 运行模拟 54 EU?& 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 "(HA9: 4 创建一个MMI星形耦合器 60 Q]2sj: 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 (50 [,:# 4.2 定义布局设置 61 q9g[+*9]$ 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 \E ? iw.} 4.4 插入输入面 62 I8pv:>EhC 4.5 运行模拟 63 3. K {T 4.6 预览最大值 65 aHVdClD2o 4.7 绘制波导 69 =+SVzK,+3 4.8 指定输出波导的路径 69 Sm*Jysy` 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 1DI"LIL 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 a
V+o\fId 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 D-2v>l_ 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ~t.WwxY+ 5.1 定义波导材料 75
01UR 5.2 定义布局设置 76 @?^LxqAWA 5.3 创建波导 76 d-#u/{jG) 5.4 修改输入平面 77 `lV 5.5 指定波导的路径 78 K@$L~G 5.6 运行模拟 79 ` + n 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 7B:ZdDj 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 3_j C sX 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 ,:dEEL+>c 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 cA (e "N 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 9wYtOQ{g 6.2 定义布局结构 89 #$vhC u<I 6.3 绘制并定位波导 91 7KSGG1ts 6.4 生成布局脚本 95 YKX>@)Dxv 6.5 插入和编辑输入面 97 Sce CucT 6.6 运行模拟 98 bVAgul=__ 6.7 修改布局脚本 100 h3 ;o!FF 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102
6Qzu- 7 应用预定义扩散过程 104 vwqN;|F 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 +=B}R 7.2 定义布局设置 106 mrLx]o g, 7.3 设计波导 107 tci%=3,) 7.4 设置模拟参数 108 L->f =
8L 7.5 运行模拟 110 d;NFkA(df 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 mB| mt+ 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 h<^:Nn 7.8 添加一个新的轮廓 111 #( )cG 7.9 创建上方的线性波导 112 zcD_}t_K 8 各向异性BPM 115 + GPT:\*q6 8.1 定义材料 116 k vgs $ 8.2 创建轮廓 117 @BHS5^| 8.3 定义布局设置 118 v<J;S9u= 8.4 创建线性波导 120 U)I `:J+A 8.5 设置模拟参数 121 N;`[R>Z~ 8.6 预览介电常数分量 122 g0:4zeL 8.7 创建输入面 123 !qw=I( 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ? m_R U 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127
\#+2; L 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 }fZ =T4r 9.2 定义布局设置 130 Pq J* 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 c%LB|(@j{ 9.4 编辑输入平面 132 >eG&gc@$1$ 9.5 设置模拟参数 134 `j!2uRFe> 9.6 运行模拟 135 yL3<X w| 10 电光调制器 138 H T,kx 10.1 定义电解质材料 139 iZq@W3GL
C 10.2 定义电极材料 140 kW2nrkF 10.3 定义轮廓 141 W6xjqNU 10.4 绘制波导 144 EAd:`X,Y 10.5 绘制电极 147 X,Q=n2X?3 10.6 静电模拟 149 4wj| 10.7 电光模拟 151 hte9l) 11 折射率(RI)扫描 155 5 *pN<S 11.1 定义材料和通道 155 61rh\<bn 11.2 定义布局设置 157 !|:q@|-
%@ 11.3 绘制线性波导 160 u g:G9vjQ 11.4 插入输入面 160 <sCq
x/L 11.5 创建脚本 161 7+!7]'V 11.6 运行模拟 163 E#2k|TpH4 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 .iN*V| n 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 `Ig2f$} 12.1 定义材料 165 FPUR0myCU 12.2 创建参考轮廓 166 :k )<1ua 12.3 定义布局设置 166 Gx a.<E^k 12.4 用户自定义轮廓 167 hC, -9c 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 x^O2Lj,w\ 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 @ Rb1)$~# 13.1 定义材料 173 s^?sJUj 13.2 创建钛扩散轮廓 173 >eTgP._ 13.3 定义晶圆 174 ]vkHU6d 13.4 创建器件 175 ]|L a MMD 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 YG1`%,OW` 13.6 定义电极区域 178 S}[:;p?F` 后继 +ZA\ M:^b 有兴趣扫码加微联系 ~W *j^+T"
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