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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。 K fNR)
3gmu- t v 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。 o"A%dC _
/F @a@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。 '^M3g-C[Jg
$;+`sVG 本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 -z L xT
*,__\/U98 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 C0 Ti9
uH!;4@ uI 《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 ma26|N5
y3C$%yv0 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 LaiUf_W #X
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目 录 Ndx ]5 1 入门指南 4 Nb;Yti@Y. 1.1 OptiBPM安装及说明 4 c=HL
6v< 1.2 OptiBPM简介 5 )<jT;cT!& 1.3 光波导介绍 8 Ow]c,F}^ 1.4 快速入门 8 Z$5@r2d) 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 (@?PN+68| 2.1 定义MMI耦合器材料 28 xlaBOK a% 2.2 定义布局设置 29 D8Vb@5MW 2.3 创建一个MMI耦合器 31 j^Z3 2.4 插入input plane 35 "^ cn9AG{ 2.5 运行模拟 39 A5gdZZ'x 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 yf7p0;$? 3 创建一个单弯曲器件 44 yN~: 3 3.1 定义一个单弯曲器件 44 XA:v:JFS 3.2 定义布局设置 45 SuW_[6 ] 3.3 创建一个弧形波导 46 )f0t"lk 3.4 插入入射面 49 aOj5b>> 3.5 选择输出数据文件 53 qN_jsJ 3.6 运行模拟 54 z|SLH<~ 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 scUWI" 4 创建一个MMI星形耦合器 60 " U& 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 PF-
sb&q 4.2 定义布局设置 61 S<LHNZu|^A 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 ~Hs a6F&F 4.4 插入输入面 62 8P' >%G<m 4.5 运行模拟 63 *(x`cf;k 4.6 预览最大值 65 rf8`|9h"7 4.7 绘制波导 69 `r iK[@ 4.8 指定输出波导的路径 69 /5_!Y >W 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 }T+pd#> 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 I=pT fkTT 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 j=d@Ih* 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 *Ta*0Fr=9| 5.1 定义波导材料 75 E 7axINca 5.2 定义布局设置 76 F/}PN1# T 5.3 创建波导 76 M(S:&GOU 5.4 修改输入平面 77 mi3 yiR 5.5 指定波导的路径 78 pUr.<yc&u 5.6 运行模拟 79 H 6*d#! 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 F,`y_71< 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 nlK"2/W 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 / '}O-h 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 /W/ =OPe 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 jQ_j#_Vle 6.2 定义布局结构 89 1NT@}j~/ 6.3 绘制并定位波导 91 .t0Q>:}&b 6.4 生成布局脚本 95 jO$3>q 6.5 插入和编辑输入面 97 ?E2/
CM 6.6 运行模拟 98 +B%ZB9 6.7 修改布局脚本 100 &}%3yrU 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 [:sV;37s 7 应用预定义扩散过程 104 )}7rM6 hv 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 p}}o#a~V), 7.2 定义布局设置 106 kL,AY-Iu{@ 7.3 设计波导 107 R y0n_J:7 7.4 设置模拟参数 108 Yt7R[| 7.5 运行模拟 110 4jj@"*^a 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 5+'1 :Sa(i 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 \
M8; CN 7.8 添加一个新的轮廓 111 =g$%. 7.9 创建上方的线性波导 112 $GYcZN& 8 各向异性BPM 115 IiIF4 pQ, 8.1 定义材料 116 ^6|Q$]}Ok 8.2 创建轮廓 117 _bn*B $ 8.3 定义布局设置 118 {(A Ys*5 8.4 创建线性波导 120 u-At k-2M 8.5 设置模拟参数 121 Y_ )!U`>N? 8.6 预览介电常数分量 122 ,Rk;*MEMJ 8.7 创建输入面 123 Sim\+SL{# 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 x\GCsVy 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 c
Q|nL 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 SI)u@3hl&w 9.2 定义布局设置 130 X4lz?Y :* 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 5EIh5Y EU> 9.4 编辑输入平面 132 vz*QzVk1 9.5 设置模拟参数 134 [F/>pL5U$ 9.6 运行模拟 135 JV Fn=Mw 10 电光调制器 138 Qq(/TA0$- 10.1 定义电解质材料 139 xf?*fm?m 10.2 定义电极材料 140 sME 3s- 10.3 定义轮廓 141 nWfOiw-t 10.4 绘制波导 144 I8)x 0)Lx 10.5 绘制电极 147 (qnzz!s 10.6 静电模拟 149 3@*J=LGhKc 10.7 电光模拟 151 lphQZ{8 11 折射率(RI)扫描 155 r:2G 11[ 11.1 定义材料和通道 155 +HQX]t:Y
11.2 定义布局设置 157 ( 2Z-NVU# 11.3 绘制线性波导 160 |vw0:\/ H 11.4 插入输入面 160 %,E\8{I+
11.5 创建脚本 161 Q-_&5/G 11.6 运行模拟 163 \m~ ?mg"# 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 MJd!J ]E6 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 Lf{9=; 12.1 定义材料 165 $rv&!/}] e 12.2 创建参考轮廓 166 KyK%2: 12.3 定义布局设置 166 Lqb9gUJ:U 12.4 用户自定义轮廓 167 )" q$g& 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 , &rlt+wE 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 (;;%B = 13.1 定义材料 173 V)72]p 13.2 创建钛扩散轮廓 173 Ds?
@ LE| 13.3 定义晶圆 174 fgK 1+sW 13.4 创建器件 175 N ?TXPY 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 //n$#c _}u 13.6 定义电极区域 178 ) gbns'Z< 后继 gE]6]L 有兴趣扫码加微联系 z'Atw"kA
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