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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。 xb i\KT `~
yR~$i3Z* OptiBPM是基于光束传输算法（BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM）来模拟光通过任意波导介质（各向同性与各向异性）。并可使用合适的数值方法，如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI，来进行计算，计算过程中可以使用合适的边界条件，如TBC和PML边界条件，以完成整个波导结构的仿真和分析，获得任意位置处的电磁场分布。 ekY)?$v3
_# H d2h 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。 (Q*x"G#4>
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Oe# 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。 ,8zJD&HMx
n;Mk\*Cg 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。 4IW
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Vs Tg K 《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 $ hc=H
\s[L=^! 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 Y'000#+
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目 录 <r <{4\%} 1 入门指南 4 ..Dm@m} 1.1 OptiBPM安装及说明 4 13 h,V]ak 1.2 OptiBPM简介 5 #9s)f R 1.3 光波导介绍 8 -J=6) 1.4 快速入门 8 %h(%M'm? 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 :Z/\U* 6~ 2.1 定义MMI耦合器材料 28 <V) z{uK 2.2 定义布局设置 29 9BP'[SM%), 2.3 创建一个MMI耦合器 31 t ] Ln(r 2.4 插入input plane 35 c|3oa"6T> 2.5 运行模拟 39 M]X!D7 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 \^0>h`[ 3 创建一个单弯曲器件 44 "c} en[ 3.1 定义一个单弯曲器件 44 W{J e)N 3.2 定义布局设置 45 /JRZ?/<1 3.3 创建一个弧形波导 46 RSj8T< 3.4 插入入射面 49 OmkJP 3.5 选择输出数据文件 53 IAzFwlO9 3.6 运行模拟 54 8 pf]M& 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 yp4[EqME 4 创建一个MMI星形耦合器 60 q_ ^y ma 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 @C^x&Sjm 4.2 定义布局设置 61 PSv 5tQhm 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 oj.J;[- 4.4 插入输入面 62 ,<!*@xy7v 4.5 运行模拟 63 dh%O {t 4.6 预览最大值 65 5nBJ j 4.7 绘制波导 69 t$,G%micj 4.8 指定输出波导的路径 69 U/ PNEGuQ 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 A`M-N<T 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 &Z MQ]'& 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 MCTJ^ g"D 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 s>G]U)d<' 5.1 定义波导材料 75 } D!tB 5.2 定义布局设置 76 1!V[fPJ 5.3 创建波导 76 ah<p_qe9| 5.4 修改输入平面 77 L UxDP#~7 5.5 指定波导的路径 78 r [^.\&- 5.6 运行模拟 79 \z6UWZ 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 uWClT): 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 D=vw0Q_3Y3 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 A@_>9; 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 sZ&6g< 8#y 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 Fab]' #1q4 6.2 定义布局结构 89 yogL8V-^4 6.3 绘制并定位波导 91 4D n &+=fq 6.4 生成布局脚本 95 # hn 6.5 插入和编辑输入面 97 <K&A/Ue 6.6 运行模拟 98 )TVd4s(e 6.7 修改布局脚本 100 lb9?Uc@ 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 f?^-JZ 7 应用预定义扩散过程 104 6ERMn"[_w 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 aaf}AIL. 7.2 定义布局设置 106 ks phO- 7.3 设计波导 107 Z~h6^h 7.4 设置模拟参数 108 "(W ;rl
7.5 运行模拟 110 w^zqYGxG) 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 Vb#a ,t 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 ,<K+.7,)E 7.8 添加一个新的轮廓 111 6^J[SQ6P 7.9 创建上方的线性波导 112 V,VL?J\ 8 各向异性BPM 115 "8uNa 8.1 定义材料 116 _kRc"MaB 8.2 创建轮廓 117 wXp:XZ :]T 8.3 定义布局设置 118 Kv!:2br 8.4 创建线性波导 120 6
%aaK|0 8.5 设置模拟参数 121 &d6ud | 8.6 预览介电常数分量 122 U5-8It2OR 8.7 创建输入面 123 |.RyF@N`T 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 $X-PjQb1Bb 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 \ ;]{` 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 $ S3b<]B 9.2 定义布局设置 130 tb oQn~&4 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 b'SP, }s5" 9.4 编辑输入平面 132 3^&`E} r 9.5 设置模拟参数 134 " 1a!]45 + 9.6 运行模拟 135 >G"fMOOkW 10 电光调制器 138 ~.G$0IJY 10.1 定义电解质材料 139 PHT<]:"`< 10.2 定义电极材料 140 KC; o 10.3 定义轮廓 141 5Hj/7~ = 10.4 绘制波导 144 Xl2g Hh 10.5 绘制电极 147 Ce OA_M 10.6 静电模拟 149 *re?V9 10.7 电光模拟 151 d>I)_05t 11 折射率(RI)扫描 155 ayn aV 11.1 定义材料和通道 155 vf>d{F^rv 11.2 定义布局设置 157 <G<5)$
S 11.3 绘制线性波导 160 GK,{$SC+= 11.4 插入输入面 160 03|nP$g 11.5 创建脚本 161 %=2sz>M+ 11.6 运行模拟 163 EI?8/c 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 tvVf)bbz 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 v,Z]Vqk 12.1 定义材料 165 OMmfTlM% 12.2 创建参考轮廓 166 z]%@r 7 12.3 定义布局设置 166 O^. /) #!# 12.4 用户自定义轮廓 167 u=s,bt,"5 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 BcpbS%S 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 1V[ZklS 13.1 定义材料 173 >{~xO 6H 13.2 创建钛扩散轮廓 173 }oG6XI9 13.3 定义晶圆 174 Ca?w"m~h 13.4 创建器件 175 2P`./1L 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 _nzq(m1@ 13.6 定义电极区域 178 [#\OCdb*3 后继 D?S|]]Y!q 有兴趣扫码加微联系 &,PA+#
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