书籍：光波导、光耦合《OptiBPM入门教程》

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前言 [2:d@=%.
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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。 g2OnLEF]s
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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。 qe]D4K8`Q3
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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。 x]^d'o:cDP
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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。 ~OD6K`s3
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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。 0h-NT\m
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《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 Kz'GAm\

上海讯技光电科技有限公司
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目录 n:AZ(f
1 入门指南 4 ;>,B(Xz4i
1.1 OptiBPM安装及说明 4 757&bH|a
1.2 OptiBPM简介 5 8mX!mYO3c
1.3 光波导介绍 8 |d0X1(
1.4 快速入门 8 }Qo]~/
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 7F`\Gz_2
2.1 定义MMI耦合器材料 28 Laj/~Ru6
2.2 定义布局设置 29 2dts}G
2.3 创建一个MMI耦合器 31 Q%CrB>|@
2.4 插入input plane 35 z,Xj$wl
2.5 运行模拟 39 *q}yfa35eR
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 P|NGAd
3 创建一个单弯曲器件 44 a1,)1y~
3.1 定义一个单弯曲器件 44 s}zR@ !`
3.2 定义布局设置 45 Y3@+aA
3.3 创建一个弧形波导 46 3.movkj
3.4 插入入射面 49 xI,3(A.
3.5 选择输出数据文件 53 LWrYKi
3.6 运行模拟 54 *r.%/^@
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 %_ew{ff|
4 创建一个MMI星形耦合器 60 JMAdsg/
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 RHsVG &<j
4.2 定义布局设置 61 %YVPm*J~
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 uc9h}QJ*
4.4 插入输入面 62 8UB2 du@?
4.5 运行模拟 63 }$)~HmZw
4.6 预览最大值 65 _DR@P(0>_
4.7 绘制波导 69 lhM5a \
4.8 指定输出波导的路径 69 o0Teect=
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 Y`gO:d8
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 UVDMYA0
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 8P]nO+
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 c@A.jc
5.1 定义波导材料 75 :1d;jx>
5.2 定义布局设置 76 @@ j\OR
5.3 创建波导 76 j32*9
5.4 修改输入平面 77 c{^1`(#?
5.5 指定波导的路径 78 Boj R"
5.6 运行模拟 79 ybpOk
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 CUDA<Fm
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 [kJ;Uxncz~
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 xst-zfkH`
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 v:lkvMq|=
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 Q 1i5"'][
6.2 定义布局结构 89 0Hrvr
6.3 绘制并定位波导 91 l#uF%;GDX
6.4 生成布局脚本 95 IAA_Ft
6.5 插入和编辑输入面 97 j6s j2D
6.6 运行模拟 98 #ChTel
6.7 修改布局脚本 100 IFW(nB(
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 X$<pt,}%
7 应用预定义扩散过程 104 oW OR7)?r
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 *BxU5)O
7.2 定义布局设置 106 vdXi'<
7.3 设计波导 107 .BjWZj
7.4 设置模拟参数 108 'oz$uvX
7.5 运行模拟 110 N75U.;U0
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 ,3rsjoKhd
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 e!=7VEB
7.8 添加一个新的轮廓 111 |>P:R4P
7.9 创建上方的线性波导 112 0~<?*{~
8 各向异性BPM 115 Z/Wf
8.1 定义材料 116 ju:}%'
8.2 创建轮廓 117 <e&v[
8.3 定义布局设置 118 _W@sFv%sj
8.4 创建线性波导 120 ;\"5)S
8.5 设置模拟参数 121 foPM5+.G
8.6 预览介电常数分量 122 /@Jg [na
8.7 创建输入面 123 =ZSYg K
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 o>*`wv
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 `?T::&`
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 yl*%P3m|
9.2 定义布局设置 130 ZK?V{X{";
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 Lww&[|k.
9.4 编辑输入平面 132 l_2Xao$
9.5 设置模拟参数 134 3Ch42<
9.6 运行模拟 135 J<NpA(@^
10 电光调制器 138 E*R-Dno_F
10.1 定义电解质材料 139 n[BYBg1yG
10.2 定义电极材料 140 lhQMR(w^
10.3 定义轮廓 141 n=f?Q=h\3
10.4 绘制波导 144 -^np"Jk
10.5 绘制电极 147 Rhlm
10.6 静电模拟 149 `?^<r%*F.
10.7 电光模拟 151 ZHwl9n#m
11 折射率(RI)扫描 155 <bn|ni|c"
11.1 定义材料和通道 155 qi^kf
11.2 定义布局设置 157 b L.Xby<Y
11.3 绘制线性波导 160 0(C[][a*u
11.4 插入输入面 160 c.Izm+9k
11.5 创建脚本 161 w@mCQ$
11.6 运行模拟 163 rD6NUS
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 2/ )~$0
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 >;G7ty[RX7
12.1 定义材料 165 j0F& WKk
12.2 创建参考轮廓 166 J;V#a=I
12.3 定义布局设置 166 K7$Q.
12.4 用户自定义轮廓 167 g\+!+!"~
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 >!PM5%G
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 qU&v50n
13.1 定义材料 173 <%4pvn8d?&
13.2 创建钛扩散轮廓 173 $v8T%'p+
13.3 定义晶圆 174 )-6>!6hZ
13.4 创建器件 175 ,LOx!
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 '[[IalQ?
13.6 定义电极区域 178 ?!tO'}?
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 1@-l@ P
13.8 运行模拟 182 +pv..\
13.9 创建脚本 184 g5nL7;`N
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 0p,_?3nX
14.1 理论背景 186 5a5JOl$8
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 3nq4Y'
14.3 生成脚本数据 190 C-:|A* z
14.4 导出散射数据 193 !~mPxGY
14.5 创建臂 194 FIJ]`
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 RR`\q>|
14.7 加载两个臂的文件 200 Qc Xw -
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 pm}_\_
14.9 连接元件 202 3E@ &
14.10 运行模拟 203 Oxi^&f||`
14.11 创建图以查看结果 204 ?Rh[S
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