书籍：光波导、光耦合《OptiBPM入门教程》

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前言 591Syyy
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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。 .[NB"\<q
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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。 tLJ"] D1w
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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。 -6(C^X%
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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。 |fOQm
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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。 z*"zXLC
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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 ehV`@ss

上海讯技光电科技有限公司
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目录 D({%FQ"
1 入门指南 4 g VplBF7{
1.1 OptiBPM安装及说明 4 bM;==W
1.2 OptiBPM简介 5 D ]:sR
1.3 光波导介绍 8 -O:+?gG
1.4 快速入门 8 2I* 7?`
2 创建一个简单的MMI耦合器 28 odD^xg"L
2.1 定义MMI耦合器材料 28 z}&?^YU*)`
2.2 定义布局设置 29 b*\K I
2.3 创建一个MMI耦合器 31 4siNY4i"
2.4 插入input plane 35 MuQyHEDF
2.5 运行模拟 39 8vOKm)[%
2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 d<r=f"
3 创建一个单弯曲器件 44 RtwlPz<~S
3.1 定义一个单弯曲器件 44 I6,'o)l{_
3.2 定义布局设置 45 ,`ST Va-
3.3 创建一个弧形波导 46 UR>zL3
3.4 插入入射面 49 <Wn={1Ts"
3.5 选择输出数据文件 53 >7[. {Y
3.6 运行模拟 54 ^2rNty,nH
3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 w]J9Kv1)-
4 创建一个MMI星形耦合器 60 ^1sX22k
4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 ~ODm?k
4.2 定义布局设置 61 BT.;l I
4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 a{v1[i\
4.4 插入输入面 62 }RowAGWL
4.5 运行模拟 63 }OZp[V
4.6 预览最大值 65 [p^N].K$
4.7 绘制波导 69 .&:y+Oww~
4.8 指定输出波导的路径 69 TPH`{
4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 >~8;H x].d
4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 z-$bce9*
4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 [DpGL/Y.
5 基于VB脚本进行波长扫描 75 YBqu7&
5.1 定义波导材料 75 r~&"D#)sy
5.2 定义布局设置 76 {/#^v?,
5.3 创建波导 76 VJmX@zX9
5.4 修改输入平面 77 0*^ J;QGE
5.5 指定波导的路径 78 @*P$4c
5.6 运行模拟 79 PY- 1 oP
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 6A&e2K>A
5.8 应用VB脚本进行模拟 82 ~47Bbom
5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 Dvbrpn!sk
6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 m7}PJ^*b
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 (N{Rda*8
6.2 定义布局结构 89 e=ZwhRP
6.3 绘制并定位波导 91 QWz5iM
6.4 生成布局脚本 95 91d@/z
6.5 插入和编辑输入面 97 qDHiyg^u
6.6 运行模拟 98 RZ 4xR
6.7 修改布局脚本 100 cVya~ *
6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 c@;$6WSG^
7 应用预定义扩散过程 104 XJ,P8nx
7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 k`FCyO
7.2 定义布局设置 106 v'gP,UO-%D
7.3 设计波导 107 ^wNx5t
7.4 设置模拟参数 108 q/w<>u
7.5 运行模拟 110 *W aL}i(P1
7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 |`d,r.+P7
7.7 将模板以新的名称进行保存 111 HEdOo~/~
7.8 添加一个新的轮廓 111 .#0),JJZ[
7.9 创建上方的线性波导 112 65X31vU
8 各向异性BPM 115 :?W {vV
8.1 定义材料 116 o_;pEe
8.2 创建轮廓 117 jm9J-%?
8.3 定义布局设置 118 yZkHBG4
8.4 创建线性波导 120 banie{ e
8.5 设置模拟参数 121 :&:IZkO
8.6 预览介电常数分量 122 gSLwpIK%
8.7 创建输入面 123 LoZ8;VU
8.8 运行各向异性BPM模拟 124 hDaI@_86
9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 *: )hoHp&
9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 BMPLL2I
9.2 定义布局设置 130 8&snLOU -Q
9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 NCbl|v=
9.4 编辑输入平面 132 GtI]6t
9.5 设置模拟参数 134 AdBF$nn[
9.6 运行模拟 135 $jMU|{
10 电光调制器 138 wUkLe-n,dE
10.1 定义电解质材料 139 KQ'fp:5|/@
10.2 定义电极材料 140 Ch-56
10.3 定义轮廓 141 obWBX'
10.4 绘制波导 144 ^ei[#I
10.5 绘制电极 147 "j|}-a
10.6 静电模拟 149 nsR^TD;
10.7 电光模拟 151 q)JG_Y.p
11 折射率(RI)扫描 155 LX A1rgUWT
11.1 定义材料和通道 155 R:=C
11.2 定义布局设置 157 . 2_t/2
11.3 绘制线性波导 160 T3 xr Ua&
11.4 插入输入面 160 BOqq=WY
11.5 创建脚本 161 z{T2!w~[
11.6 运行模拟 163 5MY+O\
11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 A6w/X`([O
12 应用用户自定义扩散轮廓 165 VU,\OOp
12.1 定义材料 165 9HMW!DSK`
12.2 创建参考轮廓 166 E.W7`zl
12.3 定义布局设置 166 xh[4d
12.4 用户自定义轮廓 167 "aNl2T
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 ,Ie~zZE&
13 马赫-泽德干涉仪开关 172 1lRqjnzve&
13.1 定义材料 173 rhFa rm4a
13.2 创建钛扩散轮廓 173 S!J.$Y<Ko
13.3 定义晶圆 174 |u8hxa
13.4 创建器件 175 v8g3]MVj3
13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 YLk; ^?
13.6 定义电极区域 178 g;en_~g3j
13.7 定义输入平面和模拟参数 182 ?#]K54?
13.8 运行模拟 182 0^44${bA
13.9 创建脚本 184 =QEg~sD^)s
14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186 ll;#4~iA
14.1 理论背景 186 J{72%S
14.2 波导Vertical Offset位置设置 189 6suB!XF;
14.3 生成脚本数据 190 N3^pFy`
14.4 导出散射数据 193 QC>I<j&`!
14.5 创建臂 194 ixN>KwH
14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197 oQ!}@CaN|
14.7 加载两个臂的文件 200 g-xbb&]
14.8 在OptiSystem内完成布局 201 qS{lay
14.9 连接元件 202 /1++ 8=
14.10 运行模拟 203 xXO& -v{
14.11 创建图以查看结果 204 %z! w-u+
有兴趣扫码加微联系[attachment=116376] IBl}.o&]B#
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