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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。 XB[<;*Iz
& V)6!,rb 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。 QL$S4 J"
NzW`B^p 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。 Z,.G%"i3C
kZ=s'QRgL 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。 d
O~O
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\))=gu)I 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。 . ]8E7
wlPx,UqZ 《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 leCVK.
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上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 Cz8f1suO4
{b PV)RL:
目 录 z~\t|Z]G,| 1 入门指南 4 w%zRHf8C 1.1 OptiBPM安装及说明 4 ]1gx#y 2 1.2 OptiBPM简介 5 <vUVP\u~$ 1.3 光波导介绍 8 efY8M2 1.4 快速入门 8 9TAj) {U%' 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 {W\T"7H 2.1 定义MMI耦合器材料 28 P6Mhbmt9* 2.2 定义布局设置 29 DE
IB!n 2.3 创建一个MMI耦合器 31 d`
Sr4c 2.4 插入input plane 35 j.:h5Y^N 2.5 运行模拟 39 =@)d5^<5F 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 cc44R|Kr$$ 3 创建一个单弯曲器件 44 |0z;K:5s 3.1 定义一个单弯曲器件 44 &Sp -w?kM 3.2 定义布局设置 45 4c+$%pq5 3.3 创建一个弧形波导 46 /Ky__l!bu 3.4 插入入射面 49 5 %}wV,Y 3.5 选择输出数据文件 53 6yy;JQAke 3.6 运行模拟 54 }!i` 0p 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 qSx(X!YS 4 创建一个MMI星形耦合器 60 pZZf[p^s| 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 =\t /u 4.2 定义布局设置 61 ] /cd;u 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 4m-I5!=O 4.4 插入输入面 62 /1`cRyS 4.5 运行模拟 63 t]-uw-E 4.6 预览最大值 65 xE-7P |2 4.7 绘制波导 69 $Q+s/4\ 4.8 指定输出波导的路径 69 -]:G L>b 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 90xk$3( 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 \ x >65; 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 !rhk
$ L 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 2ij#
H
; 5.1 定义波导材料 75 ^ S#t|rN
5.2 定义布局设置 76 j' p 1q 5.3 创建波导 76 ^ZTGJ(j7~ 5.4 修改输入平面 77 H UWxPIu 5.5 指定波导的路径 78 bY~@}gC**@ 5.6 运行模拟 79 OU7 %V)X5 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 8p1ziz`4>$ 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 nIfCF,6, 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 FP"$tt ( 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 OJb*VtZz5R 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 +{53a_q 6.2 定义布局结构 89 #2xSyOrmf 6.3 绘制并定位波导 91 VzlDHpG 6.4 生成布局脚本 95 OV k ~ N) 6.5 插入和编辑输入面 97 Vga -@ 6.6 运行模拟 98 7L:7/ 6.7 修改布局脚本 100 R \s!*) 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 [t0rfl{. 7 应用预定义扩散过程 104 ?nKF6 f 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 $WW)bP
d4^ 7.2 定义布局设置 106 YW;
Hk1 7.3 设计波导 107 'PWQnt_U 7.4 设置模拟参数 108 ; \%sEcpT 7.5 运行模拟 110 Dmdy=&G 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111 h F&}lPVtv 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 MQcr^Y_ 7.8 添加一个新的轮廓 111 kVDe6},D7 7.9 创建上方的线性波导 112 xU9@$am 8 各向异性BPM 115 ?HHzQ4w%{ 8.1 定义材料 116 ~=y3Gd
B3 8.2 创建轮廓 117 EqM;LgE= 8.3 定义布局设置 118 #< CIFVH 8.4 创建线性波导 120 2}t&iG|0/ 8.5 设置模拟参数 121 ?H R%bn gK 8.6 预览介电常数分量 122 ,R wfp=*E 8.7 创建输入面 123 w>~M}Ahj 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 Wf>^bFb"$ 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 G {
mC7@ 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 J7i+c];!< 9.2 定义布局设置 130 5@u~3jPd 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 %kU'hzLg 9.4 编辑输入平面 132 Q* O<@ 9.5 设置模拟参数 134 '5H4z7) 9.6 运行模拟 135 *i<\iMoW 10 电光调制器 138 pvXcLR)L+3 10.1 定义电解质材料 139 [B6DC `M 10.2 定义电极材料 140 %(LvE}[RJ 10.3 定义轮廓 141 G5 '_a$ 10.4 绘制波导 144 <`g3(? 10.5 绘制电极 147 i</J @0}y 10.6 静电模拟 149 @Z\ ~ 10.7 电光模拟 151 mrZ`Lm#>pS 11 折射率(RI)扫描 155 S_8r\B[>P 11.1 定义材料和通道 155 w}<^l 11.2 定义布局设置 157 r[ HT9 11.3 绘制线性波导 160 E20 :uZ7\ 11.4 插入输入面 160 !0fI"3P@r 11.5 创建脚本 161 jQtSwVDr 11.6 运行模拟 163 0rzVy/Z( 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 yBn_Kd 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 v: d9o.h 12.1 定义材料 165 T{S4|G1R6 12.2 创建参考轮廓 166 d# T?Q_3b 12.3 定义布局设置 166 W D?Jk9_F 12.4 用户自定义轮廓 167 J gi
Iq
12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 ,d
7Z 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 ^g! B.ll` 13.1 定义材料 173 #@_ 1fE 13.2 创建钛扩散轮廓 173 SFO&=P:U 13.3 定义晶圆 174 vR]mSX3)? 13.4 创建器件 175 T"W9YpZ 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 dERc}oAh( 13.6 定义电极区域 178 1VfSSO  了解详情可以加我微信 K}2Npo
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