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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。 19 !?oeOU
iT]t`7R 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。 BU`X_Z1)
7=^{~ 5# 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。 BWt`l,nF
Ak'= l; 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。 I^NDJdxd
I"Oq< _ 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。 9Yz V48su#
c~ss^[qx| 《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 %OQdUH4x
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_;o 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 RvzZg %)
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目 录 n`Q@<op 1 入门指南 4 j G8;p4 1 1.1 OptiBPM安装及说明 4
a_?sJ 1.2 OptiBPM简介 5 SUS=sR/N 1.3 光波导介绍 8 VotC YJ 1.4 快速入门 8 `DM%a~^yg 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 I G1];vX 2.1 定义MMI耦合器材料 28 ,H=k5WA4m 2.2 定义布局设置 29 L\Se , 2.3 创建一个MMI耦合器 31 ;ALWL~Xm 2.4 插入input plane 35 MAh1tYs4D 2.5 运行模拟 39 (x=$b(I 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 H& |/|\8F 3 创建一个单弯曲器件 44 VAPeMO
ck 3.1 定义一个单弯曲器件 44 1%Xh[ 3.2 定义布局设置 45 jn (x-fj6R 3.3 创建一个弧形波导 46 vsGKCrLwh 3.4 插入入射面 49 7|,L{~ 3.5 选择输出数据文件 53 xyL"U* 3.6 运行模拟 54 (7 I|lf
e 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 F8pA )!AH 4 创建一个MMI星形耦合器 60 <PLAAh8 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 U1\7Hcs$ 4.2 定义布局设置 61 yRXML\G e 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 o'2 eSm0H 4.4 插入输入面 62 $n<a`PdH 4.5 运行模拟 63 BT7{]2?&V 4.6 预览最大值 65 ]#:WL)@ 4.7 绘制波导 69 g '.OzD 4.8 指定输出波导的路径 69 PTe L3L 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 n !)$e;l 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 B J |l 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 ,i:?c 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 q/O2E<=w*c 5.1 定义波导材料 75 ;;0'BdsL` 5.2 定义布局设置 76 pz%s_g' 5.3 创建波导 76 ;(C<gt,r} 5.4 修改输入平面 77 *,\v|]fc 5.5 指定波导的路径 78 oE ' P 5.6 运行模拟 79 5m8u :6kQu 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 s9Hxiw@D 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 1wFu3fh@ 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84
"*d6E}wG 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 a?[[F{X9^ 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 Q'Ot Xs 80 6.2 定义布局结构 89 ~I|| "$R 6.3 绘制并定位波导 91 eiMP: 6.4 生成布局脚本 95 > wW{ $ 6.5 插入和编辑输入面 97 O= S[ n 6.6 运行模拟 98 ocGrB)7eD 6.7 修改布局脚本 100 D$l!lRu8+L 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 eF+F"|1h 7 应用预定义扩散过程 104 $DHE%IN` 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 JduO^Fit 7.2 定义布局设置 106 9c @M(U@Yh 7.3 设计波导 107 E)-;sFz 7.4 设置模拟参数 108 PUR,r %K` 7.5 运行模拟 110 }e \"VhAl/ 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 0'o[ 2, 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 l 7-lXl"%q 7.8 添加一个新的轮廓 111 Q y qOtRk 7.9 创建上方的线性波导 112 M%E<]H2;S 8 各向异性BPM 115 Ci`o;KVj 8.1 定义材料 116 Oii b 2Ov 8.2 创建轮廓 117 ?%,LZw^[ 8.3 定义布局设置 118 KA2>[x2 8.4 创建线性波导 120 =u2 z3$ 8.5 设置模拟参数 121 78l);/E{v 8.6 预览介电常数分量 122 (L(7)WbH 8.7 创建输入面 123 $hm[x$$ 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 1jKpLTSs 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 TiD#t+g 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 lOm01&^"E 9.2 定义布局设置 130 a>47k{RSzE 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 ;W-
A2g
9.4 编辑输入平面 132 ^yW['H6V 9.5 设置模拟参数 134 ,p|Q/M^ 9.6 运行模拟 135 NjIPHM$g 10 电光调制器 138 )Rn\6ka 10.1 定义电解质材料 139 uE1;@Dm+ 10.2 定义电极材料 140 71{Q#%5U~ 10.3 定义轮廓 141 $gr>Y 2i 10.4 绘制波导 144 <| r| s 10.5 绘制电极 147 wUaWF$~y 10.6 静电模拟 149 7r;1 6" 10.7 电光模拟 151 Sr
\y1nt 11 折射率(RI)扫描 155 7Fj8Mp| 11.1 定义材料和通道 155 OlT8pG5Oa 11.2 定义布局设置 157 ]Thke 4 11.3 绘制线性波导 160 ny
KfM5s_ 11.4 插入输入面 160 +u|"q+p 11.5 创建脚本 161 r D@*xMW 11.6 运行模拟 163 %`i*SF(gV 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 ]N 9 N][n 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 "qgwuWb M 12.1 定义材料 165 |%|03}Q 12.2 创建参考轮廓 166 [q|W*[B:@ 12.3 定义布局设置 166 s4fO4.bn m 12.4 用户自定义轮廓 167 +,,(8=5 g 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 lp(2"$nQ 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 rt^~
I \V 13.1 定义材料 173 Krae^z9R 13.2 创建钛扩散轮廓 173 -=5~ h 13.3 定义晶圆 174 3CD#OCz7& 13.4 创建器件 175 '8]p]#l 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 CHGa_ 13.6 定义电极区域 178 &|x7T<,) 具体情况请扫码联系 NVRzthg%c_
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