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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。 -3bl !9h^
~ZL }j+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。 +[D=2&tmk
B Q".$(c
q 通过OptiBPM，科研人员可以同时观察近场分布（包含幅度、相位等），检测辐射以及方向场（Guided Field）。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率，减小风险并降低整体研发产品成本。 oIf -s[uH
}`*]&I[P 本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 8R-?x/:
"iOT14J!7 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 f}#pKsX .
0oM~e 《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正 ;m7$U
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q~ 上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 jcevpKkRG
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目 录 kOJs; k 1 入门指南 4 g$$uf[A-SL 1.1 OptiBPM安装及说明 4 V,&s$eQC 1.2 OptiBPM简介 5 E l m/T]6 1.3 光波导介绍 8 Rl$NiY? 2 1.4 快速入门 8 py@5]n% 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 ^[d )Hk}L 2.1 定义MMI耦合器材料 28 Qt!l-/flh 2.2 定义布局设置 29 -pcYhLIn 2.3 创建一个MMI耦合器 31 }vp\lK P 2.4 插入input plane 35 OTalR;:]r 2.5 运行模拟 39 ?][Mv`ST 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 !`Bb[BTf 3 创建一个单弯曲器件 44 t'FY*|xk 3.1 定义一个单弯曲器件 44 &Zq4 3~ 3.2 定义布局设置 45 k\1q Jr 3.3 创建一个弧形波导 46 A1Rt 3.4 插入入射面 49 ezy0m}@ 3.5 选择输出数据文件 53 [u/g =^+u 3.6 运行模拟 54 S9-K 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 8?P@<Do% 4 创建一个MMI星形耦合器 60 wnha c} 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 h6la+l?x 4.2 定义布局设置 61 Vc c/ 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 wrw~ J 4.4 插入输入面 62 `<C)oF\~ f 4.5 运行模拟 63 RLecKw&1{3 4.6 预览最大值 65 u;;]S!:M 4.7 绘制波导 69 :] {+ 3A 4.8 指定输出波导的路径 69 EKq9m=Ua@o 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71
`q%Z/!} 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72
fW|1AUD, 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 (fb&5=Wzw 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 pA4oy 5.1 定义波导材料 75 A2$:p$ [ 5.2 定义布局设置 76 Y <Ta2H 5.3 创建波导 76 A)s 5.4 修改输入平面 77 *W%HTt"N 5.5 指定波导的路径 78 i
wQ'=M 5.6 运行模拟 79 U!^\DocAY 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 ^|-x mUC 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 w/E4wp 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 0KU,M+ _ 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 ;' YM@n 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 IWsB$T 6.2 定义布局结构 89 w\8grEj 6.3 绘制并定位波导 91 7AHEzJh " 6.4 生成布局脚本 95 lMF j"x\ 6.5 插入和编辑输入面 97 M[@) . 4h 6.6 运行模拟 98 9<}d98 6.7 修改布局脚本 100 M($dh9 A_ 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 a]BnHLx 7 应用预定义扩散过程 104 gO1`zP!9Z 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 tWdj "n% 7.2 定义布局设置 106 HG5|h[4G t 7.3 设计波导 107 4(|x@: wxm 7.4 设置模拟参数 108 Xc"S"a^\% 7.5 运行模拟 110 Qte=<Z) 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 %AXa(C\1 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 $xa#+ 7.8 添加一个新的轮廓 111 `2Ju[P 7.9 创建上方的线性波导 112 KYu3dC'/,& 8 各向异性BPM 115 I[W W1P5 8.1 定义材料 116 a
UAPh 8.2 创建轮廓 117 #4Xe zj,g* 8.3 定义布局设置 118 uhbo/7d'7 8.4 创建线性波导 120 +_3> T''_ 8.5 设置模拟参数 121 :p%nQF,*f 8.6 预览介电常数分量 122 U[ u9RB 8.7 创建输入面 123 ?SkYFa`u * 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 )g(2xUk-y 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 JyvXNV, 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 :L&- 9.2 定义布局设置 130 aM, >LKNbQ 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 9<W0'6%{/ 9.4 编辑输入平面 132 (|Y[5O) 9.5 设置模拟参数 134 JGHQ_AI 9.6 运行模拟 135 M%/ML=eLi 10 电光调制器 138 gmJiKuAL5 10.1 定义电解质材料 139 /g< T)$2 10.2 定义电极材料 140 s>9 w+|6Ji 10.3 定义轮廓 141 .ss/E 10.4 绘制波导 144 !6'j
W! 10.5 绘制电极 147 h IuK s5` 10.6 静电模拟 149 D"El6<3)h 10.7 电光模拟 151 ;sT7c1X^! 11 折射率(RI)扫描 155 t.v@\[{ - 11.1 定义材料和通道 155 U(dT t 11.2 定义布局设置 157 Ps4spy0Fp 11.3 绘制线性波导 160 RM|<(kq 11.4 插入输入面 160 XwOj`N{!H 11.5 创建脚本 161 N0,.cd]y` 11.6 运行模拟 163 Mmq{]q~At 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 Q4JwX=ZVj 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 Y4YA1F 12.1 定义材料 165 vq
B)PL5) 12.2 创建参考轮廓 166 T+8F'9i` 12.3 定义布局设置 166 JM0'V0z 12.4 用户自定义轮廓 167 aF1pq 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 O~.A} 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 n9B1NM5 \ 13.1 定义材料 173 D"o y l`q 13.2 创建钛扩散轮廓 173 fT!n* ;h 13.3 定义晶圆 174 nzmv>s&UW 13.4 创建器件 175 />S=Y"a/7 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 oC#@9>+@+" 13.6 定义电极区域 178 o}mD1q0yE  具体情况请扫码联系 8p }E
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