前  言
 ?$^2Umt0    af+IP_6
.  随着时代的发展,人们对光网络带宽的需求越来越高,光通信网络也越来越复杂。各类光通信
系统中,存在着许多的波导类元件,如分束器,耦合器,复用器,AWG等,这些元件在整个光通信系统中起着至关重要的作用。而此类光波导器件研发人员,可以使用OptiBPM来对相关的元器件进行
模拟分析与设计,这可以大大降低时间成本和物料成本。
 %i-c0|,T4    &<J[Q%2  OptiBPM是基于
光束传输算法(BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM)来模拟光通过任意波导介质(各向同性与各向异性)。并可使用合适的数值方法,如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI,来进行计算,计算过程中可以使用合适的边界条件,如TBC和PML边界条件,以完成整个波导结构的
仿真和分析,获得任意位置处的电磁场分布。
 S=nzw-(I    hKjt'N:~ZY  通过OptiBPM,科研人员可以同时观察近场分布(包含幅度、相位等),检测辐射以及方向场(Guided Field)。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率,减小风险并降低整体研发产品成本。
  Q&g^c2    MLWM&cFG  本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法,旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的
软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。
 #=f?0UTA    U($dx.`v#  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。
 X+}1    Q[I=T&   《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
 ^!z[t\$    	H77"  上海讯技光电科技有限公司
 yo)%J  2021年4月
 ;@Z#b8aM}   Boz@bl mCB  目 录
 <U	>>ZSi	  1 入门指南 4
 .!,z:l$Kh  1.1 OptiBPM安装及说明 4
 :Q_<Z@2Y{  1.2 OptiBPM简介 5
 #K Xa&C  1.3 光波导介绍 8
 >W`4aA  1.4 快速入门 8
 Z->p1xkX  2 创建一个简单的MMI耦合器 28
 *2Ht&  2.1 定义MMI耦合器
材料 28
 [tA;l+Q\&  2.2 定义布局设置 29
 ,o,I5>`  2.3 创建一个MMI耦合器 31
 \y)  2.4 插入input plane 35
  q51Uf_\/  2.5 运行模拟 39
 nwaxz>;  2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43
 )5U[o0td  3 创建一个单弯曲器件 44
 78OIUNm`  3.1 定义一个单弯曲器件 44
 ANSFdc  3.2 定义布局设置 45
 glXZZ=j  3.3 创建一个弧形波导 46
 .Pw\~X3!  3.4 插入入射面 49
 ),!;| bh  3.5 选择输出数据文件 53
 6 9NQ]{1  3.6 运行模拟 54
 (RZD'U/B  3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57
 Zrr5csE  4 创建一个MMI星形耦合器 60
 D{4YxR
PX  4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60
 aj,T)oDbt6  4.2 定义布局设置 61
 k]HEhY  4.3 创建一个MMI星形耦合器 61
 p4i]7o@  4.4 插入输入面 62
 J8)#PY[i4  4.5 运行模拟 63
 'n$%Ls}S  4.6 预览最大值 65
 ? Cg>h  4.7 绘制波导 69
 wz.6du6-  4.8 指定输出波导的路径 69
 yK2^Y]Ku?  4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71
 "=za??\K}  4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72
 ~\3kx]^10  4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74
 @wC5	g 4E  5 基于VB脚本进行
波长扫描 75
 3UQ;X**F  5.1 定义波导材料 75
 [[Y0  5.2 定义布局设置 76
 {aC!~qR  5.3 创建波导 76
 Eb>78k(3I)  5.4 修改输入平面 77
 'X!?vK^]p  5.5 指定波导的路径 78
 adi[-L#  5.6 运行模拟 79
 -7&Gi
+]  5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81
 +_xOLiu
  5.8 应用VB脚本进行模拟 82
 0}xFD6{X  5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84
 BQ2wnGc  6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88
 e^Ky<*Y  6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88
 *"r~-&IL  6.2 定义布局结构 89
 B8%{}[q  6.3 绘制并定位波导 91
 g{9+O7q  6.4 生成布局脚本 95
 b-*3	2Y%  6.5 插入和编辑输入面 97
 dwv 6;x  6.6 运行模拟 98
 ;6{@^  6.7 修改布局脚本 100
 u=/CRjot   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102
 ~~,rp) )  7 应用预定义扩散过程 104
 A4?+T+#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
 (?! ,p^  7.2 定义布局设置 106
 zf>5,k'x'A  7.3 设计波导 107
 {;
>Q.OX@  7.4 设置模拟参数 108
 13&0rLS  7.5 运行模拟 110
 gxMfu?zk"  7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111
 dk<XzO~g  7.7 将模板以新的名称进行保存 111
 Q\,o:ZU_  7.8 添加一个新的轮廓 111
 -}6xoF?  7.9 创建上方的线性波导 112
 g@Qgxsyk>  8 各向异性BPM 115
 [e4]"v`N  8.1 定义材料 116
 3#45m+D  8.2 创建轮廓 117
 zb
Z4|_  8.3 定义布局设置 118
 @b3#X@e}  8.4 创建线性波导 120
 U"4?9.
k  8.5 设置模拟参数 121
 V)i5=bHC  8.6 预览介电常数分量 122
 l?)ZJ3]a  8.7 创建输入面 123
 n%\
/J  8.8 运行各向异性BPM模拟 124
 BiZ=${y
  9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127
 }AvcoD/b  9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128
 5+jf/}tA  9.2 定义布局设置 130
 n7YEG-J  9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130
 ^+9sG$T_EV  9.4 编辑输入平面 132
 ,mL
!(US  9.5 设置模拟参数 134
 34R!x6W0  9.6 运行模拟 135
 M}wXJ8aF?  10 电光调制器 138
 $CE[MZ&S  10.1 定义电解质材料 139
 `K
>?ju"  10.2 定义电极材料 140
 AisN@  10.3 定义轮廓 141
 \rV
B5|D?  10.4 绘制波导 144
 ,xT?mt}P  10.5 绘制电极 147
 35x	0T/8  10.6 静电模拟 149
 leiW4Fj  10.7 电光模拟 151
 %&\ jOq~  11 折射率(RI)扫描 155
 @MK"X}3  11.1 定义材料和通道 155
 =_8Tp~j  11.2 定义布局设置 157
 GBC*>Y  11.3 绘制线性波导 160
 }Y17*zp%  11.4 插入输入面 160
 TV}}dw  11.5 创建脚本 161
 35*\_9/#  11.6 运行模拟 163
 X}6#II  11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163
 B,(Heg  12 应用用户自定义扩散轮廓 165
 .~gl19#:T  12.1 定义材料 165
 <d7V<&@o=  12.2 创建参考轮廓 166
 X{-9FDW  12.3 定义布局设置 166
 T^}  12.4 用户自定义轮廓 167
 /+3a	n9h  12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170
 ._96*r=o  13 马赫-泽德干涉仪开关 172
 <vbIp&  13.1 定义材料 173
 Zzl,gy70  13.2 创建钛扩散轮廓 173
 +/+P\O  13.3 定义晶圆 174
 S|GWcSg  13.4 创建器件 175
 b(	^^m:(w  13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177
 	jAsO8  13.6 定义电极区域 178
  r
CRgzC  13.7 定义输入平面和模拟参数 182
 B	)JM%r  13.8 运行模拟 182
 AP\ofLmq  13.9 创建脚本 184
 VZIR4J[\.  14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成
电路模拟-散射数据导出 186
 \BI/G  14.1 理论背景 186
 =BZ?- mIU  14.2 波导Vertical Offset位置设置 189
 mEuHl>  14.3 生成脚本数据 190
  Yp4c'Zk  14.4 导出散射数据 193
 5H:@8,B  14.5 创建臂 194
 n|4;Hn1V  14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197
 :<~7y.*O{  14.7 加载两个臂的文件 200
 *xM/;)  14.8 在OptiSystem内完成布局 201
 sst,dA V$  14.9 连接元件 202
 <Jp1A#
%p  14.10 运行模拟 203
 #rYENR[  14.11 创建图以查看结果 204
 ]wuy_+$  有兴趣扫码加微咨询
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