前 言 zOA2chy4 vJ0Zv>
n- 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。
0p1~!X=I <,I]=+A 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。
}g_\?z3gt dmk_xBy s| 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。
QW_W5|_ wUcp_)aE| 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。
9 O\N
K:2 b]@@x;v$@ 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如
参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。
Wtqv \#q|.d$ u 《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
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_q]Rt 上海讯技光电科技有限公司
_ e94
y(*#0fJrTV "D?:8!\! 目 录 kyu
PN<? 1 入门指南 4
A,]%*kg2 1.1 OptiBPM安装及说明 4
W;!)Sj4<T! 1.2 OptiBPM简介 5
ZA.i\
;2 1.3 光波导介绍 8
j=n<s</V 1.4 快速入门 8
#Iwxt3K 2 创建一个简单的MMI耦合器 28
=w 2_1F" 2.1 定义MMI耦合器
材料 28
EN{o3@ O' 2.2 定义布局设置 29
_Sn45h@" 2.3 创建一个MMI耦合器 31
^B u5 5q 2.4 插入input plane 35
&Ahk P =Yw 2.5 运行模拟 39
.ly K
,p 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43
d{*e 0 3 创建一个单弯曲器件 44
DBk]2W|i 3.1 定义一个单弯曲器件 44
vbSycZ2M7 3.2 定义布局设置 45
#D|n6[Y'.t 3.3 创建一个弧形波导 46
.l +yK-BZ 3.4 插入入射面 49
H/N4t Wk" 3.5 选择输出数据文件 53
h #(J6ht 3.6 运行模拟 54
D2MWrX 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57
8KHT"uc'*J 4 创建一个MMI星形耦合器 60
B`wrr8"Rz 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60
#MAXH7[ 4.2 定义布局设置 61
bW^JR, 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61
Qkb=KS%z 4.4 插入输入面 62
W?X3 :1c9: 4.5 运行模拟 63
6 Eyinv 4.6 预览最大值 65
p d(W(-`8! 4.7 绘制波导 69
VQl(5\6O 4.8 指定输出波导的路径 69
l" +q&3Zx 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71
^j]_MiA4 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72
'ocPG.PaU 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74
f_'8l2jK1i 5 基于VB脚本进行
波长扫描 75
LZ<^b6Dxk 5.1 定义波导材料 75
}0~X)Vgm( 5.2 定义布局设置 76
YuFR*W;$ 5.3 创建波导 76
SaSj9 \o 5.4 修改输入平面 77
dq^vK 5.5 指定波导的路径 78
tZan1C%p> 5.6 运行模拟 79
) SyU 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81
njckPpyb@ 5.8 应用VB脚本进行模拟 82
{.o@XP,. 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84
i6 ) HC 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88
:s>x~t8g#n 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88
ug ^es B 6.2 定义布局结构 89
'b:e8m 6.3 绘制并定位波导 91
]Gf`nJDV 6.4 生成布局脚本 95
*cAI gO7 6.5 插入和编辑输入面 97
.JX9(#Uk 6.6 运行模拟 98
?@CbaX~+K 6.7 修改布局脚本 100
C1o^$Q|j 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102
T(
fcE 7 应用预定义扩散过程 104
bk:mk[ 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104
_)[UartK x 7.2 定义布局设置 106
^MO})C 7.3 设计波导 107
-{A*`.[v 7.4 设置模拟参数 108
{Bz E 7.5 运行模拟 110
n }/ 4em? 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111
IR|#]en 7.7 将模板以新的名称进行保存 111
Dvm[W),(k 7.8 添加一个新的轮廓 111
IPf>9#L 7.9 创建上方的线性波导 112
p v]" 2'aQ 8 各向异性BPM 115
"/Pq/\,R| 8.1 定义材料 116
EO %"[k 8.2 创建轮廓 117
xSq{pxX 8.3 定义布局设置 118
u(i=-PN_< 8.4 创建线性波导 120
g
cb6*@u! 8.5 设置模拟参数 121
Ug\$Ob5=q 8.6 预览介电常数分量 122
G A;h7 8.7 创建输入面 123
v UhgM' 8.8 运行各向异性BPM模拟 124
hlmeT9v{ 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127
33g$mUB 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128
)6(|A$~C+ 9.2 定义布局设置 130
5bBCI\&sam 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130
Z@} qL1 9.4 编辑输入平面 132
\,pObWm 9.5 设置模拟参数 134
9}5o> iR 9.6 运行模拟 135
Kc, i$FH 10 电光调制器 138
*/2n h%>$ 10.1 定义电解质材料 139
9g]%}+D 10.2 定义电极材料 140
")<5 VtV 10.3 定义轮廓 141
FLX n%/ 10.4 绘制波导 144
zd/ kr 10.5 绘制电极 147
>wb Uxl%{5 10.6 静电模拟 149
3g3f87 [ 10.7 电光模拟 151
2T(7V[C%9 11 折射率(RI)扫描 155
"6
~5RCZ 11.1 定义材料和通道 155
~r~ YR= 11.2 定义布局设置 157
U~USwUzgY 11.3 绘制线性波导 160
eph2&)D}Ep 11.4 插入输入面 160
#nw+U+qL 11.5 创建脚本 161
nW}jTBu_K+ 11.6 运行模拟 163
zK&1ti@wln 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163
xkv%4H> 12 应用用户自定义扩散轮廓 165
W^)mz,%x 12.1 定义材料 165
KWoj MPs 12.2 创建参考轮廓 166
)Xa_ry7 12.3 定义布局设置 166
-K3d u&j 12.4 用户自定义轮廓 167
p6V#!5Q 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170
m'QG{f 13 马赫-泽德干涉仪开关 172
.+kg1=s 13.1 定义材料 173
) J.xQ}g 13.2 创建钛扩散轮廓 173
"blq)qo) 13.3 定义晶圆 174
@yo6w}3+- 13.4 创建器件 175
i I`vu 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177
`So/G 13.6 定义电极区域 178
3dlY_z=0 D<|$ZuB4 13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182
@Pf9;7,TV 13.9 创建脚本 18414 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成
电路模拟-散射数据导出 186
C+g}+ 14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189
RMiDV^.u` 14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193
}xBDyr63 14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197
KJ:z\N8eo 14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201
(Gw*x sn 1 14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203
FSm.o?> 14.11 创建图以查看结果 204
+Gg|BTTL/ 7e\Jg/FU 有兴趣可以扫码加微联系
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