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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。 ^W_}Gd<-#Y
YQ,IdWav 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。 "f!*%SR:
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q[M7 )- 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。 a_waLH/
Eh!%Ne O 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。 Pl}}!<!<z
Uf4 QQ `c# 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。 KfG%#2\G_
i>ORCOOU 《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 ]N!SG@X+
>,@Fz)\:{' 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 )N)ziAy}
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目 录 ?9H7Twi+T 1 入门指南 4 7/PHg)&
1.1 OptiBPM安装及说明 4 M0=ZAsN 1.2 OptiBPM简介 5 g#9w5Q 1.3 光波导介绍 8 Pu/0< Orp7 1.4 快速入门 8 [O"i!AQ 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 s.=)p"pTd 2.1 定义MMI耦合器材料 28 2mu~hJ 2.2 定义布局设置 29 yC+N18y? 2.3 创建一个MMI耦合器 31 }2`S@Rq.WW 2.4 插入input plane 35 *VHBTO9 2.5 运行模拟 39 +FY -r[_~ 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 :]y;t/ 3 创建一个单弯曲器件 44 oxO}m7 ULH 3.1 定义一个单弯曲器件 44 ^>%=/RX 3.2 定义布局设置 45 "{z9 L+ 3.3 创建一个弧形波导 46 1G .+)*:3 3.4 插入入射面 49 5CU< ? 3.5 选择输出数据文件 53 45kMIh~~X 3.6 运行模拟 54 T 2Y`q' 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 OiM{@ 4 创建一个MMI星形耦合器 60 mKe{y. 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 VZAdc* X 4.2 定义布局设置 61 Gk[P-%%b / 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 5Hr(9 ) 4.4 插入输入面 62 <R GRv v 4.5 运行模拟 63 <( BA ws(X 4.6 预览最大值 65 &CUkR6 4.7 绘制波导 69 } {K)5 k@ 4.8 指定输出波导的路径 69 <>j, Q 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 $ZcmE<7k 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 wTIf#y 1=9 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 et9 c<' 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 /3KEX{'@U 5.1 定义波导材料 75 c}QQ8'_ 5.2 定义布局设置 76 7DOAG[gH 5.3 创建波导 76 g-+p(Ll| 5.4 修改输入平面 77 Z
NCq / 5.5 指定波导的路径 78 5Qy,P kje 5.6 运行模拟 79 l'
"< 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 #y>oCB`EM 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 B j@&c> 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 F6%rH$aS 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 < "~ k8:=4 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 n8:2Z> 6.2 定义布局结构 89 Cs]x s9 6.3 绘制并定位波导 91 DU 8)c$ 6.4 生成布局脚本 95 cq[}>5*k 6.5 插入和编辑输入面 97 3>L1}zyM] 6.6 运行模拟 98 p%3' ;7W\ 6.7 修改布局脚本 100 nF=Ig-NX^ 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 /f# rN_4 7 应用预定义扩散过程 104 H.>KYiv+ 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 l" sR\`~ 7.2 定义布局设置 106 0
?2#SM 7.3 设计波导 107 {< kl)} 7.4 设置模拟参数 108 ?nt6vqaV 7.5 运行模拟 110 Uj!L:u2b 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 @&EP&
$* 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 !. 0W?6yo 7.8 添加一个新的轮廓 111 (>;~ ((2 7.9 创建上方的线性波导 112 u[dI8 1` 8 各向异性BPM 115 ZT^PL3j+ 8.1 定义材料 116 Q45rP4mQ 8.2 创建轮廓 117 .Dx]wv 8.3 定义布局设置 118 C
y& L, 8.4 创建线性波导 120 c!841~p(Q 8.5 设置模拟参数 121 _ ')KDy7 8.6 预览介电常数分量 122 8=2)I. 8.7 创建输入面 123 0;XnNz3& 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 ~+T~}S 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 P}VD}lEyO 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 ]h|GaHiE 9.2 定义布局设置 130 F'*{ Fk
h 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 D2?7=5DgS 9.4 编辑输入平面 132 `mWg$e, 9.5 设置模拟参数 134 MT&i5!Z 9.6 运行模拟 135 eA+6-'qN 10 电光调制器 138 |J6CH87> 10.1 定义电解质材料 139 99ZQlX 10.2 定义电极材料 140 UhEnW8^bz1 10.3 定义轮廓 141 #MBYa&Tw7 10.4 绘制波导 144 i\t4TdEx( 10.5 绘制电极 147 QTLO P~^ 10.6 静电模拟 149 _Y~+ #Vc 10.7 电光模拟 151 a{-}8f 6 11 折射率(RI)扫描 155 JgxOxZS`@ 11.1 定义材料和通道 155 2^:5aABQ 11.2 定义布局设置 157 ;e[-t/SI 11.3 绘制线性波导 160 0#yo\McZ 11.4 插入输入面 160 k*n5+[U^tP 11.5 创建脚本 161 z{%G 11.6 运行模拟 163 bF} ~9WEa 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 XS1>ti|< 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 5q8bM.k\7N 12.1 定义材料 165 (>Tu~V o 12.2 创建参考轮廓 166 F5*Xx g}N 12.3 定义布局设置 166 7%?A0%>6G 12.4 用户自定义轮廓 167 7Y$p3]0e+ 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 J@)6]d/, 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 $:<KG&Br 13.1 定义材料 173 gx9H=c>/ 13.2 创建钛扩散轮廓 173 r?Z8_5Y 13.3 定义晶圆 174 gGZ$} vX 13.4 创建器件 175 nNL9B~d 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 &1VC0"YJWy 13.6 定义电极区域 178 z}pdcQl # 后继 bx5X8D 有兴趣扫码加微联系 #PFf`7b,z
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