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前 言 ^ d}gpin
[x=jH>Y 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。 @NhvnfZ
o#) {1<0vg 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。 &Z(K6U#.
T |J9cgtS 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。 dQoYCS}IaV
1b=lpw 1} 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。 --;@2:lg{
X%z }VA 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。 'z76 Sa
!It`+0S
b 《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 B9p?8.[
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Z; 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 ~ wg:!VWA)
V5+SWXZ
目 录 =*p/F 1 入门指南 4 n]8<DX99Q0 1.1 OptiBPM安装及说明 4 z/i+EE 1.2 OptiBPM简介 5 dJ$"l|$$ 1.3 光波导介绍 8 /M b"V5S(W 1.4 快速入门 8 wFG3KzEq ~ 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 & -(463 2.1 定义MMI耦合器材料 28 + QQS={ 2.2 定义布局设置 29 gV&z2S~" 2.3 创建一个MMI耦合器 31 .<kqJ|SVi 2.4 插入input plane 35 p r%nbl 2.5 运行模拟 39 l5L.5 $N 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 [M+f-kl 3 创建一个单弯曲器件 44 N !TW! 3.1 定义一个单弯曲器件 44 zYl#4O`=c 3.2 定义布局设置 45 sz9L 8f2 3.3 创建一个弧形波导 46 ^e W}XRI 3.4 插入入射面 49 qzb<J=FAU 3.5 选择输出数据文件 53 @&[T _l 3.6 运行模拟 54 2NB L}x 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 B]tIi ^ 4 创建一个MMI星形耦合器 60 ZvcJK4hi 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 &=4(l|wcg 4.2 定义布局设置 61 a# c6[! 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 mrX^2SR 4.4 插入输入面 62 =y=cW1TG 4.5 运行模拟 63 P./VmY' 4.6 预览最大值 65 8Jz:^ k: 4.7 绘制波导 69 EI\9_}@, 4.8 指定输出波导的路径 69 np~~mdmRK 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 [Y`,qB<B 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 86z]<p ( 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 u ElAn rm 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ngGO0 5.1 定义波导材料 75 *cye O* 5.2 定义布局设置 76 hR.@b*q?R 5.3 创建波导 76 6 PxW8pn 5.4 修改输入平面 77 Y"KE7>Jf 5.5 指定波导的路径 78 .; &# )l 5.6 运行模拟 79 s `#(
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 p019)X|vx 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 Oh4AsOj@ 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 $y
b4xU 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 3QpYmX<E 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 Ux +Q 6.2 定义布局结构 89 &7_Qd4=08w 6.3 绘制并定位波导 91 T 6~_Q}6 6.4 生成布局脚本 95 pJ
?~fp 6.5 插入和编辑输入面 97 M?;y\vS?. 6.6 运行模拟 98 , 6r{VLN 6.7 修改布局脚本 100 iPrLwheb 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 D$JHs 4 7 应用预定义扩散过程 104 B4]`-mahO 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 2ZQ}7`Y 7.2 定义布局设置 106 <r3J0)r} 7.3 设计波导 107 z.}[m, oTF 7.4 设置模拟参数 108 pa{re,O"e 7.5 运行模拟 110 2W$c FC 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 Yf[Qtmh]I 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 _@R0x#p5M 7.8 添加一个新的轮廓 111 n-TQ*&h]3S 7.9 创建上方的线性波导 112 ?)\a_ Tn 8 各向异性BPM 115 *FJZi Py 8.1 定义材料 116 \.g\Zib ) 8.2 创建轮廓 117 TB;o~>9U 8.3 定义布局设置 118 1J' 3 g 8.4 创建线性波导 120 4np qJ1 8.5 设置模拟参数 121 <`0h|m'U 8.6 预览介电常数分量 122 m%PC8bf`S 8.7 创建输入面 123 -Qn=|2Mm? 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 n k2om$nN 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 5cWw7V< m 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 03j]d&P%d
9.2 定义布局设置 130 b9XW9O `B 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 >YUoh-]` 9.4 编辑输入平面 132 w4LScvBg 9.5 设置模拟参数 134 F"N60>> 9.6 运行模拟 135 y?SyInt 10 电光调制器 138 ?i`l[+G 10.1 定义电解质材料 139 &[hLzlrg 10.2 定义电极材料 140 0
&GRPu27 10.3 定义轮廓 141 ,<:!NF9 10.4 绘制波导 144 #Eb5: ; 10.5 绘制电极 147 ^`<w&I@ 10.6 静电模拟 149 %_Yx<wR% 10.7 电光模拟 151 * Y@nVi 11 折射率(RI)扫描 155 hb{ u' = 11.1 定义材料和通道 155 h!m_PgRSs 11.2 定义布局设置 157 M4 WiT<|]R 11.3 绘制线性波导 160 \(">K 11.4 插入输入面 160 ?h!i0Rsm 11.5 创建脚本 161 !pJeA)W; 11.6 运行模拟 163 7n90f2"m 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 <x\7 L2#p 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 x 2QIPUlf 12.1 定义材料 165 >O5m5@GK3a 12.2 创建参考轮廓 166 5E0eyW 12.3 定义布局设置 166 3 v")J*t 12.4 用户自定义轮廓 167 Ys! >+nL| 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 kPjd_8z2n 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 ` gW<M 13.1 定义材料 173 +w 8R!jdA 13.2 创建钛扩散轮廓 173 +ht| N[P 13.3 定义晶圆 174 6'W [{gzl 13.4 创建器件 175 fw; rbP! 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 C%~a`e|/ Y 13.6 定义电极区域 178 mA 7m 更多详情请加微联系 DKVT(#@T
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