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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。 3ONW u
q2 |z
\ 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。 , 0HID:&
}Gb^%1%M 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。 9`/ywt3Y
X`v6gv5qj 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。 (?uK
?5Z-w 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。 Bk.`G)t
bg9_$laDi 《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 wrCV&2CG
2 >x[_ 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 M{u 7Ef
N{RHbSa(
目 录 $h k_v~zM 1 入门指南 4 p8F$vx4, 1.1 OptiBPM安装及说明 4 ?JRf hJ:j 1.2 OptiBPM简介 5 ;$!0pxL)s 1.3 光波导介绍 8 u0+<[Ia'q 1.4 快速入门 8 1Ogtzf 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 hI<$lEB 2.1 定义MMI耦合器材料 28 r!>=G% 2.2 定义布局设置 29 \n#l+R23 2.3 创建一个MMI耦合器 31 9<! ??'@f 2.4 插入input plane 35 z} VCiS0 2.5 运行模拟 39 =5pwNi_S 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 }LI f]Y K 3 创建一个单弯曲器件 44 RKs_k`N0 3.1 定义一个单弯曲器件 44 ;rCCk A6 3.2 定义布局设置 45 UU =,Brb 3.3 创建一个弧形波导 46 xr)m8H 3.4 插入入射面 49 eBECY(QMQ 3.5 选择输出数据文件 53 t nmz5Q 3.6 运行模拟 54 7V\M)r{q7 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 \=W t{ 4 创建一个MMI星形耦合器 60 5oD%~Fk l 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 -Xgup,}? 4.2 定义布局设置 61 kP~ ;dJD 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 # zd}xla0] 4.4 插入输入面 62 E&W4`{6K4 4.5 运行模拟 63 %%O_:@9x, 4.6 预览最大值 65 Mr K?,7*Xi 4.7 绘制波导 69 +w3k_^X9c 4.8 指定输出波导的路径 69 #>$w9}gFi 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 oB} rd9 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 v}z{OB 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 q p1r P# 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 zgpv I~Ck 5.1 定义波导材料 75 ? v@q& 5.2 定义布局设置 76 '&xRb* 5.3 创建波导 76 M^A ;tPw 5.4 修改输入平面 77 [;INVUwG^ 5.5 指定波导的路径 78 @)@ hzXQ 5.6 运行模拟 79 l>>, ~ 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 b WZ X 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 "l09Ae'V 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 J&b&*3
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 xF9PjnWF= 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 Tq.%_/@M< 6.2 定义布局结构 89 N(&/ Ud 6.3 绘制并定位波导 91 k{$Mlt?&- 6.4 生成布局脚本 95 Riz!HtyR 6.5 插入和编辑输入面 97 ; 6zp,t0 6.6 运行模拟 98 gI~jf- w 6.7 修改布局脚本 100 D8_-Dvp7H 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 2KmPZ&r 7 应用预定义扩散过程 104 .hXdXY 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 I:#Es. 7.2 定义布局设置 106 bPdbKi{j@ 7.3 设计波导 107 qg@Wzs7c~ 7.4 设置模拟参数 108 al\ R(\p| 7.5 运行模拟 110 e_pyjaY!s 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 !tD,phca~ 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 C,m
o4,Q 7.8 添加一个新的轮廓 111 jG3i
)ALx 7.9 创建上方的线性波导 112 | [ lM2 8 各向异性BPM 115 e6?h4}[+* 8.1 定义材料 116 ! =c&U.B 8.2 创建轮廓 117 gobqS+c 8.3 定义布局设置 118 r5?qz<WW~ 8.4 创建线性波导 120 3F0:v,+; 8.5 设置模拟参数 121 )TcW.d6 8.6 预览介电常数分量 122 A,qWg0A]nt 8.7 创建输入面 123 a<X< hxW: 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 @v,qfT*k7 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 U8KEg)Msk 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 *m sW4|=^2 9.2 定义布局设置 130 /\9X0a2h|E 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 9WuK W*** 9.4 编辑输入平面 132 U= PG0 9.5 设置模拟参数 134 IZ6[|Ach6 9.6 运行模拟 135 =2eG j'} 10 电光调制器 138 Z*|qbu) 10.1 定义电解质材料 139 ^dR5fAS 10.2 定义电极材料 140 )#d P: 10.3 定义轮廓 141 8BZDaiE" 10.4 绘制波导 144 )xQA+$ H#4 10.5 绘制电极 147 [sY>ac 10.6 静电模拟 149 MW+]w~7_Q 10.7 电光模拟 151 7Jm9, 4] 11 折射率(RI)扫描 155 )LwB 11.1 定义材料和通道 155 m+Yj" RMx& 11.2 定义布局设置 157 `_'I 9,.a 11.3 绘制线性波导 160 ^kMgjS}R 11.4 插入输入面 160 @BN cIJk9 11.5 创建脚本 161 B jR:#*<qD 11.6 运行模拟 163 r,x;q 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 +'x`rk 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 HBL)_c{/O 12.1 定义材料 165 ;
. c]0 12.2 创建参考轮廓 166 {=> <@]N 12.3 定义布局设置 166 s!2pOH!u 12.4 用户自定义轮廓 167 eRa1eR gP 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 fD<3Tl8U0 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 4+`<' t]Q 13.1 定义材料 173 ~J6c1jG 13.2 创建钛扩散轮廓 173 ts Z r n 13.3 定义晶圆 174 fO .gfHI 13.4 创建器件 175 QP?Z +P< 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 Ng,#d`Br 13.6 定义电极区域 178 mIZ# uW 后继 #kV`G. EX 有兴趣扫码加微联系 XH0R:+s
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