前 言 9}tG\0tL * ,TC;{ $O5 随着时代的发展，人们对光网络带宽的需求越来越高，光通信网络也越来越复杂。各类光通信
系统中，存在着许多的波导类元件，如分束器，耦合器，复用器，AWG等，这些元件在整个光通信系统中起着至关重要的作用。而此类光波导器件研发人员，可以使用OptiBPM来对相关的元器件进行
模拟分析与设计，这可以大大降低时间成本和物料成本。
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5D^Vc 773/#c OptiBPM是基于
光束传输算法（BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM）来模拟光通过任意波导介质（各向同性与各向异性）。并可使用合适的数值方法，如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI，来进行计算，计算过程中可以使用合适的边界条件，如TBC和PML边界条件，以完成整个波导结构的
仿真和分析，获得任意位置处的电磁场分布。
x; E2~&E CQg X=!q 通过OptiBPM，科研人员可以同时观察近场分布（包含幅度、相位等），检测辐射以及方向场（Guided Field）。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率，减小风险并降低整体研发产品成本。
QBJ3i Qs1 S 01wwZ 本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的
软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。
e]>or i
8 rXi uwz \ 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如
参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。
.m4;^S2 cO -e@! 《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正
dKhA$f~ 上海讯技光电科技有限公司
2021年4月 M^ma dx6`
]dPZ .r *JCQu0 目 录 '_0]vupvY 1 入门指南 4
Vd9 @Dy 1.1 OptiBPM安装及说明 4
W 0[N0c 1.2 OptiBPM简介 5
JqU ADm 1.3 光波导介绍 8
in%;Eqk 1.4 快速入门 8
X=X\F@V:u 2 创建一个简单的MMI耦合器 28
f<jb=\}x 2.1 定义MMI耦合器
材料 28
"E=j|q 2.2 定义布局设置 29
6vz k\n 2.3 创建一个MMI耦合器 31
!$qKb_#nC 2.4 插入input plane 35
w Fn[9_`* 2.5 运行模拟 39
&lc8G 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43
} /^C|iS7 3 创建一个单弯曲器件 44
vq'c@yw; 3.1 定义一个单弯曲器件 44
Bs tk{&ew 3.2 定义布局设置 45
uZ6 d35MJ 3.3 创建一个弧形波导 46
:Og:v#r8= 3.4 插入入射面 49
XAOak$(j 3.5 选择输出数据文件 53
e&I t 3.6 运行模拟 54
kUHE\L.Y] 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57
^C^*,V3 4 创建一个MMI星形耦合器 60
[\ )G e 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60
"E!mva*NU 4.2 定义布局设置 61
Fw4* 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61
vFmJ;J 4.4 插入输入面 62
l0 ] d 4.5 运行模拟 63
MFit|C 4.6 预览最大值 65
0(>rG{u 4.7 绘制波导 69
6iezLG 5 4.8 指定输出波导的路径 69
Bn wzcl 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71
!|wzf+V 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72
r x ~[Zs+* 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74
yYJY;".H 5 基于VB脚本进行
波长扫描 75
!3&kQpF 5.1 定义波导材料 75
ilLB CS} 5.2 定义布局设置 76
|KCOfVh?|. 5.3 创建波导 76
f?fKhu2 5.4 修改输入平面 77
JHV)ZOO 5.5 指定波导的路径 78
P<dy3 ; 5.6 运行模拟 79
=Ov7C[( 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81
<_S@6 ? 5.8 应用VB脚本进行模拟 82
Xg<[fwW 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84
H.
,;- 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88
eBW=^B"y+ 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88
m$Y
:0_^- 6.2 定义布局结构 89
nY-* i!H 6.3 绘制并定位波导 91
C"<s/h 6.4 生成布局脚本 95
Gy29MUF 6.5 插入和编辑输入面 97
&vUq}r%P 6.6 运行模拟 98
8Cf|*C+_' 6.7 修改布局脚本 100
"l~Ci7& !a 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102
6o&ZIY J9k 7 应用预定义扩散过程 104
+JdZPb 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104
N_wp{4 0/ 7.2 定义布局设置 106
{5Lj8 N5 7.3 设计波导 107
g$37;d3Tx 7.4 设置模拟参数 108
wG Ko.lt
7.5 运行模拟 110
f_mhD dq 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111
&k>aP 0k" 7.7 将模板以新的名称进行保存 111
'VnwG 7.8 添加一个新的轮廓 111
Se^^E.Z,W 7.9 创建上方的线性波导 112
0~A#>R' 8 各向异性BPM 115
7 _jE[10 8.1 定义材料 116
9 t:] 8.2 创建轮廓 117
t 1]6(@mj5 8.3 定义布局设置 118
Csst[3V 8.4 创建线性波导 120
HD`>-E# 8.5 设置模拟参数 121
Un= a
fX?j 8.6 预览介电常数分量 122
nS.G~c| 8.7 创建输入面 123
n2-0.Er 8.8 运行各向异性BPM模拟 124
Q4'C;<\@(Q 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127
?Hz2 -Cn 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128
iw]k5<qKj 9.2 定义布局设置 130
+ c,[ Q 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130
HxwlY x,4 9.4 编辑输入平面 132
8v_C5d\ 9.5 设置模拟参数 134
F4I6P 9.6 运行模拟 135
S'i ;xL> 10 电光调制器 138
4*H"Z(HP 10.1 定义电解质材料 139
rzLd" ` 10.2 定义电极材料 140
Buc_9Kzw<+ 10.3 定义轮廓 141
O pg#*w%- 10.4 绘制波导 144
YcM;S 10.5 绘制电极 147
U@lV
10.6 静电模拟 149
VV3}]GjC 10.7 电光模拟 151
khX|" d360 11 折射率(RI)扫描 155
Fz"ff4Bx [ 11.1 定义材料和通道 155
@PkJY 11.2 定义布局设置 157
|m>}%{ 11.3 绘制线性波导 160
MiGcA EF; 11.4 插入输入面 160
r|Zi 3+ 11.5 创建脚本 161
n Y w\'c 11.6 运行模拟 163
:hqZPajE 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163
pO/% N94s 12 应用用户自定义扩散轮廓 165
?T'][q 12.1 定义材料 165
K b(9)Re 12.2 创建参考轮廓 166
Jbw!:x
[ 12.3 定义布局设置 166
\_ow9vU 12.4 用户自定义轮廓 167
@z,*K_AKr 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170
~l4f{uOD>] 13 马赫-泽德干涉仪开关 172
`lCuU~~ag 13.1 定义材料 173
K&`Awv 13.2 创建钛扩散轮廓 173
00<{: 13.3 定义晶圆 174
8I#D`yVKc 13.4 创建器件 175
W'$kZ/%[ 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177
.]t5q%}j 13.6 定义电极区域 178
:=!Mh}i 7sV /_3H+ [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td]
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