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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。 p@x1B
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.f~x*@ 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。 ecl$z6'c
~IP3~m D 通过OptiBPM，科研人员可以同时观察近场分布（包含幅度、相位等），检测辐射以及方向场（Guided Field）。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率，减小风险并降低整体研发产品成本。 EPMdR66
d}e/f)( 本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 2 -
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_O*"_^6 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 yg-uL48q
7<?~ A6 《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 \%ZF<sV W
KN"V(<!)~ 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 <^,5z!z }
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目 录 =W
Q_5} 1 入门指南 4 B U^3U x$ 1.1 OptiBPM安装及说明 4 {V)Z!D 1.2 OptiBPM简介 5 5lMm8<v 1.3 光波导介绍 8 R0v5mD$:G 1.4 快速入门 8 &bO0Rn1F 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 Y )=89s&t 2.1 定义MMI耦合器材料 28 (8*& 42W 2.2 定义布局设置 29 @'yD(ZMAz 2.3 创建一个MMI耦合器 31 m+J3t @$ 2.4 插入input plane 35 b1A8 -![ 2.5 运行模拟 39 X)K3X:~L+ 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 !Xbr7:UPN1 3 创建一个单弯曲器件 44 @I '_ 3.1 定义一个单弯曲器件 44 {t;{={$ 3.2 定义布局设置 45 . CL\`` 3.3 创建一个弧形波导 46 * CH lg1 3.4 插入入射面 49 2@ <x%T 3.5 选择输出数据文件 53 k 8 ; 3.6 运行模拟 54 ,\FJVS;NeJ 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 u K`T1*_ 4 创建一个MMI星形耦合器 60 W]UGo, 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 '14
G0<;yL 4.2 定义布局设置 61 LI&+5` 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 U0+ Hk+ 4.4 插入输入面 62 [V5ebj:6w 4.5 运行模拟 63 Ba\l`$%X 4.6 预览最大值 65 [Pu~kiN 4.7 绘制波导 69 T{iv4`' 4.8 指定输出波导的路径 69 tfr*/+F 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 0 .~Pzg 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 C#< :x! 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 1>"K< 6b+ 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 \wxS~T<&L 5.1 定义波导材料 75 T>&d/$;]
5.2 定义布局设置 76 -
T,;Fr' 5.3 创建波导 76 K>h= 5.4 修改输入平面 77 D! 1oYr 5.5 指定波导的路径 78 O6^>L0' 5.6 运行模拟 79 T
#&9| 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 -$E_L :M 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 pr8eRV!x 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 <|M cE 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 HXT Bxh 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 );wSay>%( 6.2 定义布局结构 89 8Vkw
vc 6.3 绘制并定位波导 91 3%] %c6 6.4 生成布局脚本 95 gp:,DC?( 6.5 插入和编辑输入面 97 S;[*5g6a&x 6.6 运行模拟 98 ]w/`02w"$ 6.7 修改布局脚本 100 -bo5/`x 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 y#:_K(A" k 7 应用预定义扩散过程 104 vr|9NP]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 Tw< N 7.2 定义布局设置 106 6uCa iPV 7.3 设计波导 107 h&+dIk\[3 7.4 设置模拟参数 108 r=<Oy1m/ 7.5 运行模拟 110 Bf$YwoZov 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 kzG m D i 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 :=BFx"Y 7.8 添加一个新的轮廓 111 ,F7W_f#
@3 7.9 创建上方的线性波导 112 r^mP'# 8 各向异性BPM 115 u% <Je 8.1 定义材料 116 \ %Er%yv) 8.2 创建轮廓 117 ^[no Gjy 8.3 定义布局设置 118 Kv'2^B 8.4 创建线性波导 120 $R3]y9`? 8.5 设置模拟参数 121 NDW6UFd>1 8.6 预览介电常数分量 122 Cpu L[|51 8.7 创建输入面 123 4=S.U`t7 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 Y]aVa2!Wb 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 WG8}}`F| 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 7q<2k_3< 9.2 定义布局设置 130 4k5X'&Q 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 hA.? 19<Z 9.4 编辑输入平面 132 V(mz||'* 9.5 设置模拟参数 134 !rzbm& @ 9.6 运行模拟 135 aA?Uf~ "t 10 电光调制器 138 FUic7> 10.1 定义电解质材料 139 ufE;rcYE 10.2 定义电极材料 140 > 4>!zZ 10.3 定义轮廓 141 `0Y`]kSY+ 10.4 绘制波导 144 :DTKZ9>2D 10.5 绘制电极 147 ES[H^}|Gi 10.6 静电模拟 149 ;*^2,_ 10.7 电光模拟 151 )?#*GMWU 11 折射率(RI)扫描 155 F!*u}8/_! 11.1 定义材料和通道 155 68
% =
V>V 11.2 定义布局设置 157 u}UL b F 11.3 绘制线性波导 160 \ s^a4l 2 11.4 插入输入面 160 'thWo wE 11.5 创建脚本 161 FES_:?.0 11.6 运行模拟 163 @j*K|+X" 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 % UDz4?zx 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 o$]wd*+ 12.1 定义材料 165 |
+osEHC 12.2 创建参考轮廓 166 `)Z"||8K 12.3 定义布局设置 166 ~ .99H 12.4 用户自定义轮廓 167 ]v&)mK]n=o 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 @v^;,cu'8 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 84v7g`lrR 13.1 定义材料 173 ]hNio6CVm 13.2 创建钛扩散轮廓 173 EXDZehLD<] 13.3 定义晶圆 174 7e[3Pu_/X 13.4 创建器件 175 LpwjP4vWJ 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 !n9H [QP^9 13.6 定义电极区域 178 `|maf=SnY5 后继 H 9}z0VI 有兴趣扫码加微联系 ~9%L)nC2'
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