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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。 r5 tn'
<}7 5Xo 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。 EyR ~VKbJ'
~MWI-oK 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。 Ln:6@Ok)5%
LNp{ lC 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。 GT.1,E ,Vw
,]`|2 j 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。 -yOwX2Wv5;
}Q $}LR@ 《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 }`KK
ICck 0S! 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 RO+ jVY~H-
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目 录 DW(
/[jo\ 1 入门指南 4 &O
+?#3 1.1 OptiBPM安装及说明 4 8;6j 1.2 OptiBPM简介 5 YI+ clh;%9 1.3 光波导介绍 8 "&Hr)yyWG 1.4 快速入门 8 (4o<U%3kGq 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 riR(CJ}Ff 2.1 定义MMI耦合器材料 28 ^h\(j*/#X 2.2 定义布局设置 29 0N;~(Vt2 2.3 创建一个MMI耦合器 31 hL4T7` 2.4 插入input plane 35 7 Tb[sc' 2.5 运行模拟 39 IiU\} <O 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 {wy{L-X 3 创建一个单弯曲器件 44 Q,nJz*AJ 3.1 定义一个单弯曲器件 44 Y5c,O>T5Y 3.2 定义布局设置 45 T:T` M:C. 3.3 创建一个弧形波导 46 5(zdM)Y7 3.4 插入入射面 49 9?X8H1 3.5 选择输出数据文件 53 Su/8P[q_ 3.6 运行模拟 54 )ifjK6* 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 Qb%o%z?hee 4 创建一个MMI星形耦合器 60 s\+|
ql 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 (}g4}A@x 4.2 定义布局设置 61 Ez8k.]q u 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 kEgpF{"%n 4.4 插入输入面 62 rp9?p% 4.5 运行模拟 63 [Dhqyjq 4.6 预览最大值 65 TAxu ]C$P 4.7 绘制波导 69 :KmnwYm 4.8 指定输出波导的路径 69 44NM of8N 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 ho-#Xbq#g 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 i0:1+^3^U 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 InI>So%e|< 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 l+#J oc<8 5.1 定义波导材料 75 q9 :g 5.2 定义布局设置 76 N q9\ 2p 5.3 创建波导 76 jm e`Tyd 5.4 修改输入平面 77 VV;%q3}: 5.5 指定波导的路径 78 5U-SIG* 5.6 运行模拟 79 ({ O~O5k 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 8.,d`~ 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 TZ63=m 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 ?7>"ZGDe> 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 5cGQ `l 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 PYBE?td 6.2 定义布局结构 89 b)@D@K"5 6.3 绘制并定位波导 91 4O{G^; 6.4 生成布局脚本 95 N4#D&5I", 6.5 插入和编辑输入面 97 a^={X<K|/ 6.6 运行模拟 98 It7R}0Smg 6.7 修改布局脚本 100 UX+vU@Co[ 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 %x.du9 7 应用预定义扩散过程 104 0kSM$D_ 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 Q^;:Kl.b 7.2 定义布局设置 106 IyI0|&r2A 7.3 设计波导 107 ;4U"y8PVTh 7.4 设置模拟参数 108 LSo*JO6 7.5 运行模拟 110 )s,LFIy<A 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 jST4O"DjM 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 eT Fe p^[ 7.8 添加一个新的轮廓 111 O6/:J#X% 7.9 创建上方的线性波导 112 j+fib} 8} 8 各向异性BPM 115 W]oa7VAq 8.1 定义材料 116 iO&* WIbg 8.2 创建轮廓 117 OP<N!y ?[ 8.3 定义布局设置 118 m.p $f$A_ 8.4 创建线性波导 120 %3O))Ug5 8.5 设置模拟参数 121 ~`Rar2%B 8.6 预览介电常数分量 122 XUzOt_L5< 8.7 创建输入面 123 NXQ=8o9,9 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 GGnlkp& E 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 ,f{w@Er 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 + %v1X&_\ 9.2 定义布局设置 130 @R}3f6@67 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 #|4 G,! 9.4 编辑输入平面 132 d#TA20` 9.5 设置模拟参数 134 n\)1Bz 9.6 运行模拟 135 `LNh amp 10 电光调制器 138 CIz0Gjtx6m 10.1 定义电解质材料 139 u7^(?"x 10.2 定义电极材料 140 ~|9VVeE 10.3 定义轮廓 141 9Vqy<7i1 10.4 绘制波导 144 V y$*v 10.5 绘制电极 147 O!%T<2i3 10.6 静电模拟 149 YGC%j 10.7 电光模拟 151 -uWV(
,| 11 折射率(RI)扫描 155 . b+ix=: 11.1 定义材料和通道 155 2,dWD<h 11.2 定义布局设置 157 A+!,{G 11.3 绘制线性波导 160 R|} N"J _ 11.4 插入输入面 160 Pw| h `[h 11.5 创建脚本 161 ax>j3HKi 11.6 运行模拟 163 g9q}D- 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ,[IDC3.4^R 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 Gc"hU:m 12.1 定义材料 165 X3a 9- 12.2 创建参考轮廓 166 9sT5l"?g 12.3 定义布局设置 166 S\h5
D2G; 12.4 用户自定义轮廓 167 Y*$> d/E 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 ka !v(j{E 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 5e$1KN` 13.1 定义材料 173 \7i_2|w 13.2 创建钛扩散轮廓 173 u1L^INo/ 13.3 定义晶圆 174 h Fik>B#! 13.4 创建器件 175 GkX Se)#p 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 C&>*~ 13.6 定义电极区域 178 h# "$W;( 后继 BaW4 s4u 有兴趣扫码加微联系 V0v,s^\H
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