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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。 ;/kmV~KG
:G] t=vr1 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。 @yC3a)=$L
+zXcTT[V 通过OptiBPM，科研人员可以同时观察近场分布（包含幅度、相位等），检测辐射以及方向场（Guided Field）。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率，减小风险并降低整体研发产品成本。 ;}M&fXFp"|
LOr( HgyC 本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 B79~-,Yh
<_]W 1V:0 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 ~N7;.
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t*dq*( 3"c 《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 zbGZ\ pz
o wI:Qs_/4 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 r'lANl-v
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目 录 [_}8Vv&6 1 入门指南 4 G}LV"0? 1.1 OptiBPM安装及说明 4 0cVxP)J+ 1.2 OptiBPM简介 5 _%23L| 1.3 光波导介绍 8 W}%"xy ]N 1.4 快速入门 8 ~ Nf|,{[(5 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 JT=ax/%Mo 2.1 定义MMI耦合器材料 28 Z[B:6\oQ 2.2 定义布局设置 29 rq Uk_|Xa 2.3 创建一个MMI耦合器 31 >3~)2)Q 2.4 插入input plane 35 2 m} bddS 2.5 运行模拟 39 O%6D2d 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 DrbjklcUU 3 创建一个单弯曲器件 44 jw
5 U-zi 3.1 定义一个单弯曲器件 44 P,xJVo\ 3.2 定义布局设置 45 B6KG\,'| 3.3 创建一个弧形波导 46 B( 5>H2 3.4 插入入射面 49 <M}O&?N
8x 3.5 选择输出数据文件 53 Hs_7oy|P 3.6 运行模拟 54 +@H{H2J 4 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 &FJr?hY% 4 创建一个MMI星形耦合器 60 -yTIv* y 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 p )]x,F 4.2 定义布局设置 61 Hl'A nxE 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 r vK%m_r 4.4 插入输入面 62 xI/8[JW* 4.5 运行模拟 63 ?;.=o?e9 4.6 预览最大值 65 M4CC&?6\ 4.7 绘制波导 69 [7g-M/jvY 4.8 指定输出波导的路径 69 *OIBMx#qxn 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 L6;'V5Mg72 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 [hk/Rp7{ 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74
Qw
}1mRv 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 y$_]}<b 5.1 定义波导材料 75 8 ?x:PkK 5.2 定义布局设置 76 B#35)QI 5.3 创建波导 76 R@ /"B?`(f 5.4 修改输入平面 77 5h Dy62PRr 5.5 指定波导的路径 78 [1ClZ~f 5.6 运行模拟 79 &\Lu}t7Ru 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 6`bR'
0D 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 9sd}Z,l 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 #};Zgixo$ 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 VZ y$ 0* 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 [Fv,` */sm 6.2 定义布局结构 89 zA:q/i 6.3 绘制并定位波导 91 ^U96p0H"T 6.4 生成布局脚本 95 a2kAZCQ 6.5 插入和编辑输入面 97 P=\Hi.]% 6.6 运行模拟 98 b!`Ze~V 6.7 修改布局脚本 100 Jf\`?g3# 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 mZmE E2h 7 应用预定义扩散过程 104 s.n:;8RibP 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 L/I ]
NA!U 7.2 定义布局设置 106 =6i+K.}e 7.3 设计波导 107 !c-MC| 7.4 设置模拟参数 108 81!;W t(? 7.5 运行模拟 110 Q&_#R(3j; 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 7Cbr'!E\_V 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 ccp9nX v 7.8 添加一个新的轮廓 111 25 :v c0 7.9 创建上方的线性波导 112 5,V*aP 8 各向异性BPM 115 & GvSgdttv 8.1 定义材料 116 |"9vq<` 8.2 创建轮廓 117 &0 "*.:J9 8.3 定义布局设置 118 mFxt +\ 8.4 创建线性波导 120 Msfxce 8.5 设置模拟参数 121 :}/\hz
, 8.6 预览介电常数分量 122 e"XolM0IM 8.7 创建输入面 123 1$6
u 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 >!{8)ti 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 Ggst s 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 TXS`ey 9.2 定义布局设置 130 ZM <UiN 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 }d iE' 9.4 编辑输入平面 132 0Zo><= 9.5 设置模拟参数 134 s{V&vRr 9.6 运行模拟 135 .;.Zbhm 10 电光调制器 138 ~ Fl\c- 10.1 定义电解质材料 139 ,j\uvi(Y 10.2 定义电极材料 140 * LWihal 10.3 定义轮廓 141 !?Y71:_! 10.4 绘制波导 144 Q u7ML]e?z 10.5 绘制电极 147 ^P/OH uDL 10.6 静电模拟 149 rd$T6 !I 10.7 电光模拟 151 -U?%A:,a| 11 折射率(RI)扫描 155 NLY f 11.1 定义材料和通道 155 b9 li 11.2 定义布局设置 157 E<0Mluk 11.3 绘制线性波导 160 g}K/ba' 11.4 插入输入面 160 :,R>e}lM 11.5 创建脚本 161 .h4Z\R` 11.6 运行模拟 163 E?|NYu#I6 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 b&1hj[` ) 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 O:RN4 /17 12.1 定义材料 165 a|3+AWL% 12.2 创建参考轮廓 166 T
g3MPa#g 12.3 定义布局设置 166 ^^tTA^ 12.4 用户自定义轮廓 167 c'Z)uquvP 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 G{ J u2HY 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 {_$['D^ az 13.1 定义材料 173 QQ S "K
g 13.2 创建钛扩散轮廓 173 Us pv^O9_ 13.3 定义晶圆 174 |E||e10wR 13.4 创建器件 175 Nlwt}7 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 bJR\d0Z 13.6 定义电极区域 178 0]]OE+9<c  了解详情可以加我微信 eoQt87VCU
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