书籍：光波导、光耦合《OptiBPM入门教程》

h c"n?   前  言 {Q0"uE)-.   VrHFM(RNe   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。 0I,-1o|s   :`d& |BB   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。 zKR_P{W>^   u(P D+Gz   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。 V\A?1    @f5X AK?   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。 3a =KgOvp   jl@xcs]#   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。 yzYPT}t   9G&l{7=   《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 3.Y/ZWON   上海讯技光电科技有限公司 ibh!8"[   >n#Pq{7aF   2$|WXYY   目 录 SJL?(S*   1 入门指南 4 #P1k5!u   1.1 OptiBPM安装及说明 4 Av{1~%hU   1.2 OptiBPM简介 5 B?k75G   1.3 光波导介绍 8 A@GyKx%x$   1.4 快速入门 8 P9gIKOOx#4   2 创建一个简单的MMI耦合器 28 |]V0sgpoZ   2.1 定义MMI耦合器材料 28 60*=Bs%b   2.2 定义布局设置 29 m)&2zV/Q   2.3 创建一个MMI耦合器 31 Rc @p!Xi   2.4 插入input plane 35 lbMb   2.5 运行模拟 39 Y~,N,>nITu   2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 v]BN.SHE_   3 创建一个单弯曲器件 44 $Z #   3.1 定义一个单弯曲器件 44 @hp@*$#& 9   3.2 定义布局设置 45 Y2}\~I0   3.3 创建一个弧形波导 46 \G2&    3.4 插入入射面 49 5G|(od3   3.5 选择输出数据文件 53 XfharJ_b   3.6 运行模拟 54 cl[rgj   3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 oQAD 3a   4 创建一个MMI星形耦合器 60 =*fOej>G   4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 qn:3s   4.2 定义布局设置 61 A\YP}sG1   4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 D >$9(   4.4 插入输入面 62 ~'n3],o?   4.5 运行模拟 63 U2seD5I   4.6 预览最大值 65 }<m9w\pA   4.7 绘制波导 69 UH2fP G   4.8 指定输出波导的路径 69 _3.=| @L   4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 v="i0lL_   4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 _DS_AW}D   4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 u.43b8!   5 基于VB脚本进行波长扫描 75 g,*LP   5.1 定义波导材料 75 M, f6UYo=   5.2 定义布局设置 76 "6o}g.   5.3 创建波导 76 ;.+sz(:hm   5.4 修改输入平面 77 |bA\>%~   5.5 指定波导的路径 78 edD19A   5.6 运行模拟 79 1$H*E~   5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 eh`n?C   5.8 应用VB脚本进行模拟 82 qXcHf6   5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 d?)k<!fJk   6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 ye4 T2=   6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 [f 4Nq \i   6.2 定义布局结构 89 u[k0z!p_ c   6.3 绘制并定位波导 91 9mZ[SQf   6.4 生成布局脚本 95 ,t2Mur   6.5 插入和编辑输入面 97 ~qekM>z   6.6 运行模拟 98 0ZcvpR?G   6.7 修改布局脚本 100 WKek^TW4HE   6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 2[zFKK   7 应用预定义扩散过程 104 :(ni/,~Q   7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 p,0J $L   7.2 定义布局设置 106 h)7hk*I   7.3 设计波导 107 [TRHcz n   7.4 设置模拟参数 108 ;hzm&My   7.5 运行模拟 110 h'%iY6!fA   7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 Mwm9{1{   7.7 将模板以新的名称进行保存 111 f-$%Ck$%,   7.8 添加一个新的轮廓 111 @M=xdZNyJ   7.9 创建上方的线性波导 112 iW oe   8 各向异性BPM 115 Q0l[1;$#   8.1 定义材料 116 $^~dqmE2,   8.2 创建轮廓 117 ;XAj/6pm   8.3 定义布局设置 118 J?DJA2o   8.4 创建线性波导 120 v@n0ma=   8.5 设置模拟参数 121 !Z(3dtUy   8.6 预览介电常数分量 122 xQ~}9Kt\   8.7 创建输入面 123 )/Z% HBn   8.8 运行各向异性BPM模拟 124 HX}9;O   9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 Oc A;+}>   9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 *e/8 uFX   9.2 定义布局设置 130 'z\$.L   9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 }*Z *wC   9.4 编辑输入平面 132 z"D'rHxy   9.5 设置模拟参数 134 ebv"`0K$   9.6 运行模拟 135 'fo.1   10 电光调制器 138 %OT}r   10.1 定义电解质材料 139 ny++U;qi   10.2 定义电极材料 140 EUGN`t-M   10.3 定义轮廓 141 (58}G2}q   10.4 绘制波导 144 , ;% F\<b   10.5 绘制电极 147 J2Y S+%K   10.6 静电模拟 149 ^&8FwV]   10.7 电光模拟 151 I)s~kA.e   11 折射率(RI)扫描 155 ^(79SOZC   11.1 定义材料和通道 155 7j,u&%om   11.2 定义布局设置 157 MeCHn2zwB   11.3 绘制线性波导 160 #cGn5c}   11.4 插入输入面 160 pXPLTGY<R+   11.5 创建脚本 161 crvq]J5   11.6 运行模拟 163 8r{:di*   11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 @T 5dPmn   12 应用用户自定义扩散轮廓 165 jt5:rWB   12.1 定义材料 165 QP?eKW9 :   12.2 创建参考轮廓 166 sW#OA\i&   12.3 定义布局设置 166 N Ftmus   12.4 用户自定义轮廓 167 "Qci+Qq   12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 rP%B#%;S"   13 马赫-泽德干涉仪开关 172 Tup2;\y   13.1 定义材料 173 ?j:U<TY)   13.2 创建钛扩散轮廓 173 /l6r4aO2=   13.3 定义晶圆 174 e<Bwduy   13.4 创建器件 175 A,fPl R   13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 u*"mdL2   13.6 定义电极区域 178 CO5>Q o   13.7 定义输入平面和模拟参数 182 qi51'@   13.8 运行模拟 182 a Byetc88/   13.9 创建脚本 184 _]aA58,j   14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 + $Yld{i   14.1 理论背景 186 ]:g;S,{   14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 Ew,1*WK!   14.3 生成脚本数据 190 rb_FBa%   14.4 导出散射数据 193 q{RH/. l   14.5 创建臂 194 HzdyfZ!jR   14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 wgPkSsuBuC   14.7 加载两个臂的文件 200 0r/ pZ3/   14.8 在OptiSystem内完成布局 201 f%gdFtJ &   14.9 连接元件 202 I7C*P~32{n   14.10 运行模拟 203 .$]%gjIBCl   14.11 创建图以查看结果 204 J{w[vcf   有兴趣扫码加微联系[attachment=116376] @a]O(S>Ub

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