书籍：光波导、光耦合《OptiBPM入门教程》

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前言 3dtL[aVwY
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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。 _a?x)3\v
h;cw=G
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。 6@(o8i
pwVGe|h%,
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。 XK0lv8(
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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。 dt<P6pK-
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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。 1F2(MKOo!
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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 /(s N@kt

上海讯技光电科技有限公司
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目录 d.U"lP/)D
1 入门指南 4 vhU $GG8
1.1 OptiBPM安装及说明 4 -7I%^u
1.2 OptiBPM简介 5 %wJ>V-\e
1.3 光波导介绍 8 \:Hh'-77q
1.4 快速入门 8 >dDcm
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 <@n3vO6
2.1 定义MMI耦合器材料 28 (I1^nrDP.
2.2 定义布局设置 29 E|VTbEYG
2.3 创建一个MMI耦合器 31 =$kSn\L,
2.4 插入input plane 35 Ob|tA
2.5 运行模拟 39 W>u$x=<T
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 7<5=fYbr
3 创建一个单弯曲器件 44 B-$ps=G+z
3.1 定义一个单弯曲器件 44 j#VR>0oC]\
3.2 定义布局设置 45 _#<7s`i
3.3 创建一个弧形波导 46 (.$e@k=
3.4 插入入射面 49 !,DA`Yt
3.5 选择输出数据文件 53 BL\H@D
3.6 运行模拟 54 1HRcEzA
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 jyRz53
4 创建一个MMI星形耦合器 60 mP +H C)2
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 T<0V ^B7
4.2 定义布局设置 61 Ee$F]NA
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 y(**F8>?xE
4.4 插入输入面 62 #6 $WuIG
4.5 运行模拟 63 RE;)#t?K
4.6 预览最大值 65 Gfle"_4m8
4.7 绘制波导 69 OK:YnSk"
4.8 指定输出波导的路径 69 *W4~.peoE
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 Q6PMRG}/o
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 o~'UWU'#
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 '81WogH:
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 3pkx3tp{
5.1 定义波导材料 75 mGUG
5.2 定义布局设置 76 %cq8%RT
5.3 创建波导 76 R+=Xr<`%U|
5.4 修改输入平面 77 U;U19[]
5.5 指定波导的路径 78 /8>we`4
5.6 运行模拟 79 }pT>dbZ
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 XiyL563gh
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 T FK#ign
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 69``j{Z+
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 <d3a
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 arn7<w0
6.2 定义布局结构 89 iuoZk5O
6.3 绘制并定位波导 91 ]Mgxv>zRbs
6.4 生成布局脚本 95 | Fk9ME
6.5 插入和编辑输入面 97 !4+@b s
6.6 运行模拟 98 n_t.l<V
6.7 修改布局脚本 100 -lI6!a^
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 =K6{AmG$
7 应用预定义扩散过程 104 ']>/$[!
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 N8`q.;qewz
7.2 定义布局设置 106 ia%U;M
7.3 设计波导 107 (0S;eM&
7.4 设置模拟参数 108 FzQ6UO~'
7.5 运行模拟 110 pIvr*UzY
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 (=QiXX1r
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 x/?w1
7.8 添加一个新的轮廓 111 (!diPwcv
7.9 创建上方的线性波导 112 od]1:8OF
8 各向异性BPM 115 +(o]E3
8.1 定义材料 116 FmtV[C#
8.2 创建轮廓 117 <ta#2
8.3 定义布局设置 118 [gE2;J0*
8.4 创建线性波导 120 sKL"JA T
8.5 设置模拟参数 121 -T.C?Q g
8.6 预览介电常数分量 122 7j{63d`2
8.7 创建输入面 123 Qr*7bE(a
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 U$6(@&P!
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 .OvH<%g!.
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 NvjKB)J
9.2 定义布局设置 130 |&0Cuwt
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 2@$`xPg
9.4 编辑输入平面 132 u~j&g
9.5 设置模拟参数 134 Ve|=<7%%S
9.6 运行模拟 135 "v5jYz5M
10 电光调制器 138 "I^pb.3
10.1 定义电解质材料 139 6vebGf
10.2 定义电极材料 140 |F52)<\
10.3 定义轮廓 141 bc*CP0t|
10.4 绘制波导 144 :LX (9f
10.5 绘制电极 147 Te&5IB-
10.6 静电模拟 149 G297)MFF
10.7 电光模拟 151 PRyzUG&
11 折射率(RI)扫描 155 s7na!A[
11.1 定义材料和通道 155 1<&nHFJ;[
11.2 定义布局设置 157 ?89_2W
11.3 绘制线性波导 160 2vX!j!_
11.4 插入输入面 160 iig@$ i#
11.5 创建脚本 161 fk?(mxx"
11.6 运行模拟 163 `>skcvkm
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 tJZ3P@ L
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 ./E<v
12.1 定义材料 165 5jK9cF$>
12.2 创建参考轮廓 166 5SwQ9#
12.3 定义布局设置 166 >`D$Jz,
12.4 用户自定义轮廓 167 CC{{@
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 ?<eH!MHF
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 8z'_dfP=5
13.1 定义材料 173 K6@9=_A
13.2 创建钛扩散轮廓 173 fs%l j_t
13.3 定义晶圆 174 SOo}}a0
13.4 创建器件 175 }|(v0]
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 "}jv5j5
13.6 定义电极区域 178 zUd{9B$
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 tk,Vp3p
13.8 运行模拟 182 !d3:`l<
13.9 创建脚本 184 X1~ WQ?ww
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 guWX$C-+1
14.1 理论背景 186 i[a1ij=
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 Wd/m]]W8Q
14.3 生成脚本数据 190 cuo'V*nWQ
14.4 导出散射数据 193 ])uhm)U@
14.5 创建臂 194 I 7s}{pG
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 a<mM )[U
14.7 加载两个臂的文件 200 ,)7y?*D}
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 o<nkK+=Afm
14.9 连接元件 202 -mAi7[omh
14.10 运行模拟 203 ZT%Q:]B+
14.11 创建图以查看结果 204 {/PiX1mn
有兴趣扫码加微联系[attachment=116376] i4^1bd
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