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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。 qvhG ^b0h
pjSM7PhQ 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。 qxZf!NX5
gQY`qz 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。 29|nt1 Z
5N ;xo?? 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。 q9InO]s&~=
Ip8:~Fl] 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。 2@HmZ!|Q
4U'sBaY!K 《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 fJ\ u 8
Z 7e"4w A 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 iF.f*3-NJB
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目 录 7.n\a@I/ 1 入门指南 4 92b}N|u 1.1 OptiBPM安装及说明 4 LHA :frC 1.2 OptiBPM简介 5 #Wb4* 1.3 光波导介绍 8 5, |{|/ 1.4 快速入门 8 NPa4I7`A 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 puEu)m^ 2.1 定义MMI耦合器材料 28 Rx.5;2 m 2.2 定义布局设置 29 k>!i
_lb
2.3 创建一个MMI耦合器 31 _ph1( ! H$ 2.4 插入input plane 35 3qV\XC+ 2.5 运行模拟 39 e-lc2$o7{ 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 >I&s%4 3 创建一个单弯曲器件 44 *Id[6Z 3.1 定义一个单弯曲器件 44 [?2?7>D8 3.2 定义布局设置 45 _l,-S Qgj 3.3 创建一个弧形波导 46 EgzdRB\Cf 3.4 插入入射面 49 < 5ULu(b&$ 3.5 选择输出数据文件 53 65RD68a 3.6 运行模拟 54 $V/K e 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 9c{ ~$zJW 4 创建一个MMI星形耦合器 60 0}9j l 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 n1'i!NWt 4.2 定义布局设置 61 #}tdA(
- 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 {5+6 9&:G. 4.4 插入输入面 62 ;~`/rh
V\ 4.5 运行模拟 63 Wm)I d_ 4.6 预览最大值 65 7 V YhRC- 4.7 绘制波导 69 @x *,fk 4.8 指定输出波导的路径 69 &{q'$oF 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 yaHkWkl
= 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 '?X?'_3 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 8N<m V^|} 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 \3F)M `g 5.1 定义波导材料 75 sY]pszjT 5.2 定义布局设置 76 KWi|7z(L= 5.3 创建波导 76 m-cw5lW 5.4 修改输入平面 77 ~)ysEZl 5.5 指定波导的路径 78 KyqP@
{ 5.6 运行模拟 79 #9qX:*>h 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 < si
cldz 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 YelF)Na 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 ' S=eW_ 0/ 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 )M7~RN 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 rQPO+ 6.2 定义布局结构 89 r& :v( 6.3 绘制并定位波导 91 FL0yRF5 6.4 生成布局脚本 95 "
#U-*Z7 6.5 插入和编辑输入面 97 D> -Pv-f/ 6.6 运行模拟 98 |F q\%y# 6.7 修改布局脚本 100 X|R"8cJ 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 dXU6TCjU7 7 应用预定义扩散过程 104 1gLET.I: 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 =">0\# 7.2 定义布局设置 106 9'ky2
]w 7.3 设计波导 107 ,}I m^~5 7.4 设置模拟参数 108 ]^@m $O 7.5 运行模拟 110 WO^]bR 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 J*^ i =y 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 P(L iH 7.8 添加一个新的轮廓 111 I3}I7oc_ 7.9 创建上方的线性波导 112 d zV2; 8 各向异性BPM 115 $:vS_# 8.1 定义材料 116 )E6E} 8.2 创建轮廓 117 KHeeB `V>J 8.3 定义布局设置 118 1ZvXRJ)% 8.4 创建线性波导 120 B?
XK;*]) 8.5 设置模拟参数 121 tC7 4= 8.6 预览介电常数分量 122 zIU6bMMT3u 8.7 创建输入面 123 Go[anf 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 I.%EYAai 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 m\|EM'@k 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 ~cfvL*~ 5 9.2 定义布局设置 130 xi)M8\K 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 5mm&l+N) 9.4 编辑输入平面 132 }0OQm ?xh 9.5 设置模拟参数 134 X%`:waR 9.6 运行模拟 135 QS-X _ 10 电光调制器 138 @U =~ c9 10.1 定义电解质材料 139 $vn x) #r3 10.2 定义电极材料 140 Z)}2bJwA 10.3 定义轮廓 141 g}*p(Tp9: 10.4 绘制波导 144 OA[fQH#{lX 10.5 绘制电极 147 &NI\<C7_Gw 10.6 静电模拟 149 zN \C 10.7 电光模拟 151 :y_] JL;w 11 折射率(RI)扫描 155 Lu4>C 2{ 11.1 定义材料和通道 155 6ywO L'OBM 11.2 定义布局设置 157 X*&Thmee 11.3 绘制线性波导 160 ]qEg5:yY 11.4 插入输入面 160 Q>L . 11.5 创建脚本 161 bj?=\u 11.6 运行模拟 163 J!@R0U. 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 Rq|] KAN 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 m RC 12.1 定义材料 165 s/P+?8'9 12.2 创建参考轮廓 166 &=wvlI52` 12.3 定义布局设置 166 SPtx_+ Q)S 12.4 用户自定义轮廓 167 I(Vg 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 pLMaXX~4_ 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 YuoIhT 13.1 定义材料 173 "@Qg]#]JH 13.2 创建钛扩散轮廓 173 jQ-2SA O 13.3 定义晶圆 174 *\`<=,H6< 13.4 创建器件 175 G"Hj$ 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 ,!P} Y[| 13.6 定义电极区域 178 b]N&4t  了解详情可以加我微信 R|_._Btu!
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