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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。 7<MEM NYX
BlU&=;#r5> 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。 ;<Hk Cd
BA1uo0S `S 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。 ox&? `DO
,3 T"fT-( 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。 w)zJ $l
rDbtT*vN 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 *n J,|T
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《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 ?2~fvMWu
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目 录 W-#DEU 7_ 1 入门指南 4 ;#9?3O s 1.1 OptiBPM安装及说明 4 [O&}Qk 1.2 OptiBPM简介 5 J QnaXjW2 1.3 光波导介绍 8 RIXeV*ix 1.4 快速入门 8 Q\kWQOB_ 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 hN!;Tny 2.1 定义MMI耦合器材料 28 b)KEB9w 2.2 定义布局设置 29 xcWR#z{z 2.3 创建一个MMI耦合器 31 S N ?Z7 2.4 插入input plane 35 ax vZA :l 2.5 运行模拟 39 Y` ]P& y 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 JFX}))7 3 创建一个单弯曲器件 44 c(
U,FUS 3.1 定义一个单弯曲器件 44 `b 8nz 7 3.2 定义布局设置 45 *1kFy_Gx 3.3 创建一个弧形波导 46 V ED~v#.c 3.4 插入入射面 49 Vlz\n 3.5 选择输出数据文件 53 l9Ol|Cb& 3.6 运行模拟 54
2hF^U+I} 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 U?f-/@fc 4 创建一个MMI星形耦合器 60 )2Sh oFF 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 7<e}5nA/ 4.2 定义布局设置 61 z/4<x?}+hE 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 6}N`YOJ. 4.4 插入输入面 62 d"db`8 ;S 4.5 运行模拟 63 1] =X 4.6 预览最大值 65 dL% *;
4.7 绘制波导 69 }g-w[w 7p 4.8 指定输出波导的路径 69 +%\Ci!%b 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 \h#aPG<yo 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 P8X9bW~GQ 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 K<5yjG8& 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 .W ~ XX 5.1 定义波导材料 75 }B7Txo, Z 5.2 定义布局设置 76 A NBuX6q 5.3 创建波导 76 ) u{ ]rb[ 5.4 修改输入平面 77 X\Zan$oi 5.5 指定波导的路径 78 ;-~E !_$ 5.6 运行模拟 79 PVlC j 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 oX:&;KA 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 DKfpap}8u 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 _xh)]R 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 rb drs 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 iZfZF 6.2 定义布局结构 89 *w*K&$g 6.3 绘制并定位波导 91 QK6_dIvDz 6.4 生成布局脚本 95 t adeG 6.5 插入和编辑输入面 97 /}E2Rr?{ 6.6 运行模拟 98 X:Wd%CHP 6.7 修改布局脚本 100 r&a} U6k(y 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 U"8Hw@ 7 应用预定义扩散过程 104 co8R-AB 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 2qE_SSXn 7.2 定义布局设置 106 Cn 5"zDK$ 7.3 设计波导 107 0 `7y Pq* 7.4 设置模拟参数 108 :$u[1&6 7.5 运行模拟 110 *s 4Ym 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 QnS^ G{ 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 SS%Bde&<{ 7.8 添加一个新的轮廓 111 .^9khK J; 7.9 创建上方的线性波导 112 L:Rg3eo 8 各向异性BPM 115 %XukiA+ 8.1 定义材料 116 "t^RZ45 8.2 创建轮廓 117 B/a`5&G] 8.3 定义布局设置 118 ${z #{c1 8.4 创建线性波导 120 pJ8F+`* 8.5 设置模拟参数 121 |g}r 8.6 预览介电常数分量 122 meV Z_f/ 8.7 创建输入面 123 HN367j2 e 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 C)i8XX 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 Tf5m
Y Ck 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 aE)1LP 9.2 定义布局设置 130 SP lt=*C#_ 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 HRE?uBkjf 9.4 编辑输入平面 132 {'+{ASpO! 9.5 设置模拟参数 134 3xz~# # 9.6 运行模拟 135 "AjC2P] , 10 电光调制器 138 9O&gR46. 10.1 定义电解质材料 139 g$e|y#Ic$ 10.2 定义电极材料 140 e)?}2 10.3 定义轮廓 141 C1_0 9Vc 10.4 绘制波导 144 C=oeRc'r1W 10.5 绘制电极 147 ;N gk"5 10.6 静电模拟 149 H%l-@::+$ 10.7 电光模拟 151 0/] h"5H3 11 折射率(RI)扫描 155 * FEJ5x 11.1 定义材料和通道 155 \8ZVI98 11.2 定义布局设置 157 .zdaY,
U 11.3 绘制线性波导 160 ~ :{ mKc 11.4 插入输入面 160 O,
eoO,gB 11.5 创建脚本 161 L;*7 p9 11.6 运行模拟 163 w+ ')wyB 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 rlh:| #GTJ 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 tH0x| 12.1 定义材料 165 8 0nu^ _ 12.2 创建参考轮廓 166 \ ( Nx)F 12.3 定义布局设置 166 ]SAY\;,_ 12.4 用户自定义轮廓 167 Q{S{|.w- 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 tQNc+>7k+u 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 sM)1w- 13.1 定义材料 173 ) P9]/y 13.2 创建钛扩散轮廓 173 :D3:`P>, c 13.3 定义晶圆 174 ]m`:T 13.4 创建器件 175 '")'h 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 6FUcg40Y 13.6 定义电极区域 178
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