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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。 Nf3L
~_R=2t{u _ 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。 *s_ )E 2
byd[pnI$H 通过OptiBPM，科研人员可以同时观察近场分布（包含幅度、相位等），检测辐射以及方向场（Guided Field）。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率，减小风险并降低整体研发产品成本。 Ij#?r2Z%
5^tL# 本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 27;*6 />,
S9mj/GpL3 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 5HmX-+XpK
aG,N>0k8 《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 Nn%{K a
&C?]n .A 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 *!Xhy87%Z)
p7 |~x@q+
目 录 h (>4%hF 1 入门指南 4 r] 2}S=[ 1.1 OptiBPM安装及说明 4 H ]YPMG< 1.2 OptiBPM简介 5 M,6m* 1.3 光波导介绍 8 P E.^!j 1.4 快速入门 8 BjJ+~ R 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 ca-|G'q 2.1 定义MMI耦合器材料 28 2TY|)ltsF 2.2 定义布局设置 29 (0^u 2.3 创建一个MMI耦合器 31 {V8 v
2.4 插入input plane 35 kIM* K%L} 2.5 运行模拟 39 = eYrz@, 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 Xa+ u>1"2" 3 创建一个单弯曲器件 44 .|cQ0:B[ 3.1 定义一个单弯曲器件 44 '% kk&&3' 3.2 定义布局设置 45 /)6<`S( 3.3 创建一个弧形波导 46 @TsOc 0?- 3.4 插入入射面 49 y~;Kf0~ 3.5 选择输出数据文件 53 HJM- ;C]( 3.6 运行模拟 54 Pr/K5aJeg 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 ><5tnBP|+L 4 创建一个MMI星形耦合器 60 jFnq{L t
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 `2 Vc*R 4.2 定义布局设置 61 ]0g<][m 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61
>OmY 4.4 插入输入面 62 Ql!$e&A|l 4.5 运行模拟 63 HBeOK 4.6 预览最大值 65 umK ~K!i 4.7 绘制波导 69 <SOC 4.8 指定输出波导的路径 69 BY6QJkI9 x 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 r `V Kb 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 #%Uk}5;- 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 sZ7{_}B 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 !bS:!Il9= 5.1 定义波导材料 75 T/UhZ4(V 5.2 定义布局设置 76 4)i/B9 9k 5.3 创建波导 76 rl[&s\[ 5.4 修改输入平面 77 g&#.zJ[- 5.5 指定波导的路径 78 K6{{\r 5.6 运行模拟 79 z^O>'9# 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 vEOoG>'Zq 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 >kd &>)9v 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 &Nt4dp`qj 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 *h$Z:p-g 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 +QqYf1@F 6.2 定义布局结构 89 }LN +V~ 6.3 绘制并定位波导 91 St^ s"A 6.4 生成布局脚本 95 a3sXl+$D@ 6.5 插入和编辑输入面 97 d7 qHUx'=z 6.6 运行模拟 98 Y }a a6 6.7 修改布局脚本 100 <9B\(' 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 `)/G5 fB 7 应用预定义扩散过程 104 ?` 3` azfM 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 D<]z.33 7.2 定义布局设置 106 a$ l 7.3 设计波导 107 &ScADmZP^d 7.4 设置模拟参数 108 ;3-5U&Axt 7.5 运行模拟 110 A bC / 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 ^?VYE26 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 {Ug?k<h7| 7.8 添加一个新的轮廓 111 Kzfa4C 7.9 创建上方的线性波导 112
%tT &/F 8 各向异性BPM 115 6V
KsX+sd 8.1 定义材料 116 PTXy:>]M 8.2 创建轮廓 117 a= +qR:wT 8.3 定义布局设置 118 }E+#*R3auB 8.4 创建线性波导 120 ` B}( Ln 8.5 设置模拟参数 121 N=YRYU o 8.6 预览介电常数分量 122 9s8B>(L 8.7 创建输入面 123 $WI=a- ;_e 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 %qfql 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 DJ2EV^D+P 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 SxdH %agM 9.2 定义布局设置 130 A]id*RtY 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 >
SU2Jw 9.4 编辑输入平面 132 gBA
UrY%] 9.5 设置模拟参数 134 , |,DXw 9.6 运行模拟 135 nlQ<Aa-% 10 电光调制器 138 +1zCb=;!{ 10.1 定义电解质材料 139 ,A
T!:&<X 10.2 定义电极材料 140 7@NAk y( 10.3 定义轮廓 141 gNY}`'~hr 10.4 绘制波导 144 wws)**]J8 10.5 绘制电极 147 M.iR 5Uh 10.6 静电模拟 149 2>Bx/QF@< 10.7 电光模拟 151 4mq+{ c0 11 折射率(RI)扫描 155 k>I [U}h 11.1 定义材料和通道 155 F:"<4hiA " 11.2 定义布局设置 157 S-&[Tp+N 11.3 绘制线性波导 160 :Y`cgi0vkd 11.4 插入输入面 160 g}
7FR({b 11.5 创建脚本 161 CZcn X8P'8 11.6 运行模拟 163 +P2f<~ 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 Z[[o u? c 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 g!;k$`@{E' 12.1 定义材料 165 ]PJb 9$f2 12.2 创建参考轮廓 166 TO7 %TW{L 12.3 定义布局设置 166 B:Ec(USe 12.4 用户自定义轮廓 167 5RCZv\Wd& 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 (=c R;\s< 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 d~1Nct$: 13.1 定义材料 173 $R4[TQY).! 13.2 创建钛扩散轮廓 173 BQq,,i8H 13.3 定义晶圆 174 *u^N_y 13.4 创建器件 175 u;rK.3o 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 Ao~ZK[u 13.6 定义电极区域 178 ,y@`wq>O 后继 + Bk"
kh H 有兴趣扫码加微联系 4)./d2/E
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