书籍：光波导、光耦合《OptiBPM入门教程》

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前言 1r %~Rm
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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。 \M@9#bd
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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。 hJ)>BeH0
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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。 %TO=]>q
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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。 ]klP.&I/0
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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。 a,B2;4"
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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 d@+}_R"c

上海讯技光电科技有限公司
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目录 95`Q=I|i
1 入门指南 4 !^o(?1
1.1 OptiBPM安装及说明 4 yQ^k%hHa
1.2 OptiBPM简介 5 I|RMxx y;
1.3 光波导介绍 8 @y{i.G
1.4 快速入门 8 Q}a, f75
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 3$]SP1Mc(
2.1 定义MMI耦合器材料 28 M"q]jeaM
2.2 定义布局设置 29 -uho;
2.3 创建一个MMI耦合器 31 !11x&Db
2.4 插入input plane 35 FQV]/
2.5 运行模拟 39 6usy0g D
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 AnB]f~Yjl
3 创建一个单弯曲器件 44 /EJwO3MW
3.1 定义一个单弯曲器件 44 NPN*k].
3.2 定义布局设置 45 @,b:s+]rp
3.3 创建一个弧形波导 46 -jBk
3.4 插入入射面 49 F vJJpPS
3.5 选择输出数据文件 53 uO4kCK<7C
3.6 运行模拟 54 RVlAWw(
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 2u0dn?9\
4 创建一个MMI星形耦合器 60 `(SWE+m1g
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 (-V=&F_
4.2 定义布局设置 61 XHKVs
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 S6.N)7y
4.4 插入输入面 62 x#mZSSd
4.5 运行模拟 63 N8$MAW
4.6 预览最大值 65 :z;}:+7n
4.7 绘制波导 69 Yl65|=ne
4.8 指定输出波导的路径 69 _}_lrg}U
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 1[QH68
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 T?!&a0
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 =xO q-M
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 j Hd<*
5.1 定义波导材料 75 {gSR49!Q
5.2 定义布局设置 76 9Y9pKTU
5.3 创建波导 76 }v0IzGKs
5.4 修改输入平面 77 6Y#-5oEu/
5.5 指定波导的路径 78 Ivw+U-Mz
5.6 运行模拟 79 A+JM* eB
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 won(HK\1p
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 ELF,T(
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 8"C;I=]8
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 HvITw%`
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 "@xF(fyg
6.2 定义布局结构 89 (qE*z
6.3 绘制并定位波导 91 /o<tmK_m
6.4 生成布局脚本 95 vt;<+"eps
6.5 插入和编辑输入面 97 "}uPz4
6.6 运行模拟 98 .O\z:GrSZz
6.7 修改布局脚本 100 \wmNeGC2
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 4<`x*8` ,
7 应用预定义扩散过程 104 By3/vb)M5
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 gE,i Cx
7.2 定义布局设置 106 R5QSf+/T4
7.3 设计波导 107 b;!oPT
7.4 设置模拟参数 108 sLx!Do$'
7.5 运行模拟 110 |TOz{
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 GHQa{@m2V
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 1goK>=-^
7.8 添加一个新的轮廓 111 TQx''$j\
7.9 创建上方的线性波导 112 W\{gBjfE
8 各向异性BPM 115 =rj5 q
8.1 定义材料 116 PVAs# ~
8.2 创建轮廓 117 {5+t\~q$
8.3 定义布局设置 118 `sZ/'R6
8.4 创建线性波导 120 8-cB0F=j_
8.5 设置模拟参数 121 ojO<sT:by
8.6 预览介电常数分量 122 u7!X#<
8.7 创建输入面 123 ~+VIELU<%
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 dZ UB
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 W,zlR5+Jk
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 saOXbt(&
9.2 定义布局设置 130 $'}:nwq6x
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 $CaF"5}?Ke
9.4 编辑输入平面 132 W M/pP?||
9.5 设置模拟参数 134 f=v+D0K$n
9.6 运行模拟 135 '?+q3lps
10 电光调制器 138 =K#D^c~
10.1 定义电解质材料 139 CT6Ca,
10.2 定义电极材料 140 EEQW$W1@
10.3 定义轮廓 141 Pms"YhyZ7
10.4 绘制波导 144 <C\snB
10.5 绘制电极 147 wK@k}d
10.6 静电模拟 149 XW6>;:4k
10.7 电光模拟 151 4/S% eZB
11 折射率(RI)扫描 155 clQN@1] M
11.1 定义材料和通道 155 3_(fisvx
11.2 定义布局设置 157 EfY|S3Av
11.3 绘制线性波导 160 8W?/Sg`
11.4 插入输入面 160 h?2qX
11.5 创建脚本 161 Q4Mp[
11.6 运行模拟 163 X}`|"NIk.
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 %n`wU-?lK
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 ]zHUF!a*
12.1 定义材料 165 ))}w;w
12.2 创建参考轮廓 166 f>nj9a5
12.3 定义布局设置 166 >\hu1C|W
12.4 用户自定义轮廓 167 B8z3W9
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 #5)E4"m
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 qp>O#tj[
13.1 定义材料 173 Le"$ksu>
13.2 创建钛扩散轮廓 173 HT/zcd)}#
13.3 定义晶圆 174 KFHn)+*"
13.4 创建器件 175 0|8c2{9X,
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 +)Tt\Q%7
13.6 定义电极区域 178 v\ggFrG]
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 y5>859"h
13.8 运行模拟 182 <#w0=W?
13.9 创建脚本 184 X b-q:{r1h
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 $Jo[&,
14.1 理论背景 186 K2<Q9 ,vt
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 Kx?3]
14.3 生成脚本数据 190 Oqeoh<y!\
14.4 导出散射数据 193 siw } }}
14.5 创建臂 194 F!jYkDY
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 92+LY]jS
14.7 加载两个臂的文件 200 fkWuSGi
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 wwVK15t
14.9 连接元件 202 +`l>_u'
14.10 运行模拟 203 g@YJ#S(}
14.11 创建图以查看结果 204 ^R\0<\'
有兴趣扫码加微联系[attachment=116376] ^2OBc
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