前 言 vT/e&8w BIGln`;,f 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。
mN^w?R41m Loz5[L 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。
I|z ak](HU 8 Na.H::cZ 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。
sZe$?k | 8(-V pU 本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的
软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。
f@S n1c,Mk Yc~( W ue 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如
参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。
eS#kDa/ % q^!_jMN5 《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正
` 9;0Y 上海讯技光电科技有限公司
2021年4月 zs/4tNXw
mj{B_3b5 ;f;A" 目 录 J]&^A$ 1 入门指南 4
aQ!QrTua- 1.1 OptiBPM安装及说明 4
o>|&k]W/ 1.2 OptiBPM简介 5
pK` 1pfih 1.3 光波导介绍 8
I0iTa99K 1.4 快速入门 8
(rKyX:Vsy 2 创建一个简单的MMI耦合器 28
y;Ez|MS
2.1 定义MMI耦合器
材料 28
>+ ,w2m@0 2.2 定义布局设置 29
U
?iw 2.3 创建一个MMI耦合器 31
rA+UftC:p6 2.4 插入input plane 35
s!k7Wwj 2.5 运行模拟 39
x,wXR=H 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43
),{v 3 创建一个单弯曲器件 44
u<L<o 2 3.1 定义一个单弯曲器件 44
&f=O`*I'+! 3.2 定义布局设置 45
;x<5F+b 3.3 创建一个弧形波导 46
Vz.G!*>Dg 3.4 插入入射面 49
ML _$/ 3.5 选择输出数据文件 53
M)x6m|.= 3.6 运行模拟 54
m:}PVJ-" 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57
FOPfo b[ 4 创建一个MMI星形耦合器 60
8F>u6Y[P 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60
VSx9aVPkC 4.2 定义布局设置 61
$>JfLSyC 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61
:g%hT$,]3b 4.4 插入输入面 62
@h&:xA56 4.5 运行模拟 63
4nsc`Hu 4.6 预览最大值 65
2xLEB& 4.7 绘制波导 69
jz,K > 4.8 指定输出波导的路径 69
}VU^ 8D 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71
7x F)\um 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72
"D\>oFu 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74
j gvz p 5 基于VB脚本进行
波长扫描 75
awXK9}. 5.1 定义波导材料 75
ol0i^d*9F 5.2 定义布局设置 76
e{EC# %x_ 5.3 创建波导 76
A%[e<vj9 5.4 修改输入平面 77
{EfA#{x 5.5 指定波导的路径 78
#fYRsVQ 5.6 运行模拟 79
eA{ nwtN 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81
mjQZ"h0 5.8 应用VB脚本进行模拟 82
) $`}~ 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84
9^L{)t> 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88
Pz^C3h$5_
6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88
') Q 6.2 定义布局结构 89
~'V&[]nh8 6.3 绘制并定位波导 91
T_)g/,5> 6.4 生成布局脚本 95
3F?7oMNIh 6.5 插入和编辑输入面 97
Yd Z9##IU3 6.6 运行模拟 98
)[S#:PP 6.7 修改布局脚本 100
["O_ Phb| 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102
o %b6"_~%3 7 应用预定义扩散过程 104
~6"=d 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104
|oWl9j]Z 7.2 定义布局设置 106
4U8N7 7.3 设计波导 107
eRqPZb"6MR 7.4 设置模拟参数 108
r|63T%q! 7.5 运行模拟 110
"S]G+/I|iw 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111
yV~TfTJ 7.7 将模板以新的名称进行保存 111
_1? nLx7n 7.8 添加一个新的轮廓 111
Z2U6<4?1 % 7.9 创建上方的线性波导 112
n^q%_60H 8 各向异性BPM 115
2 \< u;9 8.1 定义材料 116
s
TVX/Q 8.2 创建轮廓 117
bUsX ~R- 8.3 定义布局设置 118
ECyG$ j0 8.4 创建线性波导 120
Pn,>eD*g 8.5 设置模拟参数 121
)Q 5 x% 8.6 预览介电常数分量 122
g~ii^[W 8.7 创建输入面 123
k:&vW21E 8.8 运行各向异性BPM模拟 124
soRY M 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127
3ey.r%n 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128
?KB]
/gT^ 9.2 定义布局设置 130
BbM/Rd1tAm 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130
B"sB0NuT/$ 9.4 编辑输入平面 132
hx*4x F 9.5 设置模拟参数 134
Hd\. ,2a" 9.6 运行模拟 135
N%,zME 10 电光调制器 138
Q:j~
kutS| 10.1 定义电解质材料 139
dVPY07P 10.2 定义电极材料 140
r#A*{ 4wz 10.3 定义轮廓 141
Qgf\"s 10.4 绘制波导 144
27+~!R~Yw 10.5 绘制电极 147
f |=u{6 10.6 静电模拟 149
oiIl\#C 10.7 电光模拟 151
bU/4KZ'-^ 11 折射率(RI)扫描 155
v} J0j 11.1 定义材料和通道 155
9Trk&OB 11.2 定义布局设置 157
0~z`>#W, 11.3 绘制线性波导 160
K^6d_b& 11.4 插入输入面 160
~F53{qxV 11.5 创建脚本 161
+!G J 11.6 运行模拟 163
jJ aMkF;f 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163
l1#.r g 12 应用用户自定义扩散轮廓 165
H+ 562W 12.1 定义材料 165
ek. @ 0c 12.2 创建参考轮廓 166
aZ|?i
} 12.3 定义布局设置 166
^D]J68)#a 12.4 用户自定义轮廓 167
k+%&dEE|vH 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170
:.tL~%
q 13 马赫-泽德干涉仪开关 172
q'/o=De 13.1 定义材料 173
<@# g2b 13.2 创建钛扩散轮廓 173
)+"5($~ 13.3 定义晶圆 174
@`#x:p: 13.4 创建器件 175
:
h(Z\D_ 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177
Yg?BcY\ 13.6 定义电极区域 178
Yo1]HG(kXB [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td]
pH2/." zE< 13.7 定义输入平面和模拟参数 182
C0K:
ffv;< 13.8 运行模拟 182
@}19:A<' 13.9 创建脚本 184
z(8G=C 14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成
电路模拟-散射数据导出 186
& S `g& 14.1 理论背景 186
j74hWz+p4 14.2 波导Vertical Offset位置设置 189
"G-h8IN^O 14.3 生成脚本数据 190
0WfnX>(C7R 14.4 导出散射数据 193
E]8u j8K3] 14.5 创建臂 194
M Rw4?HqB 14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197
;X a
N 14.7 加载两个臂的文件 200
<[D>[ 14.8 在OptiSystem内完成布局 201
$.t>* Bq 14.9 连接元件 202
*7-rm 14.10 运行模拟 203
REg M 14.11 创建图以查看结果 204
vBJxhK- 对此书感兴趣可以扫码加微联系
%.D!J",\/K [attachment=132732
