前 言 Z#L4n#TT pm ,xGo2 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。
g+4y^x(X@1 qSB&Q 0T 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。
?KOw~-u a!E22k?((z 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。
4$[o; t> eF22 ~P 本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法，旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的
软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。
.=
?*Wp V(F9=r<X 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景，第二~十三章，分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件，如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等，并包含了创建各类波导的方法和分析方法，如
参数扫描，脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件，导入到OptiSystem（一款光通信系统模拟仿真软件）中做联合仿真，可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。
m|B=&# Tk4>Jb 《OptiBPM入门指南》，是由上海讯技光电工程师翻译整理而来，译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助，通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限，书中错误纰漏之处在所难免，敬请同行读者批评和指正
>*8V]{f9 上海讯技光电科技有限公司
2021年4月 #YYJ4^":k
U`i5B;k}- NeG` D' 目 录 MCmb/.&wu 1 入门指南 4
[i /!ovcY 1.1 OptiBPM安装及说明 4
ZQ_6I}i") 1.2 OptiBPM简介 5
qrYbc~jI7 1.3 光波导介绍 8
Pn A{@n\ 1.4 快速入门 8
8ROKfPj;z 2 创建一个简单的MMI耦合器 28
32 <D9_ 2.1 定义MMI耦合器
材料 28
jRg
gj`o 2.2 定义布局设置 29
#~|k EGt 2.3 创建一个MMI耦合器 31
;na%*G ` 2.4 插入input plane 35
WC`h+SC`. 2.5 运行模拟 39
]`|$ nU}v 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43
31 a,i2Q4 3 创建一个单弯曲器件 44
fw jo? 3.1 定义一个单弯曲器件 44
1xW!j!A; 3.2 定义布局设置 45
&Mk!qE<:N 3.3 创建一个弧形波导 46
],pB:= 3.4 插入入射面 49
vTO9XHc E 3.5 选择输出数据文件 53
q2vD)r 3.6 运行模拟 54
}q.D)'g_ 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57
LJGpa )( 4 创建一个MMI星形耦合器 60
6M*z` B{hV 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60
F Osd{Fw 4.2 定义布局设置 61
sv % X8 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61
`Npa/ Q 4.4 插入输入面 62
Qh1pX}X 4.5 运行模拟 63
W^tD6H; 4.6 预览最大值 65
Uz^N 6 q 4.7 绘制波导 69
(@+p z/ 4.8 指定输出波导的路径 69
&-yRa45? 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71
J[ Gpd 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72
#:gd9os : 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74
5qtk#FB 5 基于VB脚本进行
波长扫描 75
)t|:_Z 5.1 定义波导材料 75
2`$*HPj+ G 5.2 定义布局设置 76
wf\"&xwh? 5.3 创建波导 76
89FAh6u E 5.4 修改输入平面 77
,= u; 1 5.5 指定波导的路径 78
]!B0= XP 5.6 运行模拟 79
yxt"vm;
5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81
)[Tm[o?Y. 5.8 应用VB脚本进行模拟 82
Y\]ZIvTSb 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84
2<EV
iP9 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88
[g mov)\c 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88
.5
. (S^u 6.2 定义布局结构 89
2 ?t@<M ] 6.3 绘制并定位波导 91
@Z~YFnEJi 6.4 生成布局脚本 95
6!m#;8 4 6.5 插入和编辑输入面 97
kXwA w]ogN 6.6 运行模拟 98
m^3x%ENZ 6.7 修改布局脚本 100
5^g* 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102
!< p, G`r 7 应用预定义扩散过程 104
cca g8LC 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104
PlkZ)S7C 7.2 定义布局设置 106
H
-Mb:4 7.3 设计波导 107
YhN<vZ}U!~ 7.4 设置模拟参数 108
Qo#]Lo> \g 7.5 运行模拟 110
J\@6YU[A 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111
zEI+)|4?r 7.7 将模板以新的名称进行保存 111
o9eOp3w30 7.8 添加一个新的轮廓 111
( eTrqI` 7.9 创建上方的线性波导 112
y8k8 Hd1<f 8 各向异性BPM 115
*:n ~j9V- 8.1 定义材料 116
7?Wte&C];p 8.2 创建轮廓 117
BDI|z/~& 8.3 定义布局设置 118
dR S:S_ 8.4 创建线性波导 120
ZyGoOk 8.5 设置模拟参数 121
-l= 4{^pK 8.6 预览介电常数分量 122
EqW~K@ 8.7 创建输入面 123
5kiW@{m 8.8 运行各向异性BPM模拟 124
qbv\uYow3k 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127
>(Y CZ 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128
kB
8^v7o 9.2 定义布局设置 130
&: Q'X 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130
e|]e\Or> 9.4 编辑输入平面 132
ZxF`i>/h 9.5 设置模拟参数 134
Y9)j1~ 9.6 运行模拟 135
S^r f^% 10 电光调制器 138
!D??Y^6bI 10.1 定义电解质材料 139
4?R979 10.2 定义电极材料 140
#Z%"
?RJ 10.3 定义轮廓 141
lfgJQzi
G 10.4 绘制波导 144
2ioHhcYdJU 10.5 绘制电极 147
=:]ps<Qx 10.6 静电模拟 149
pa>C}jk}6 10.7 电光模拟 151
#t
;` 11 折射率(RI)扫描 155
*ub2dH4/ 11.1 定义材料和通道 155
uM2@&)u 11.2 定义布局设置 157
%O \@rws 11.3 绘制线性波导 160
v;]rFc#Px[ 11.4 插入输入面 160
yvd)pH<a2 11.5 创建脚本 161
sA2-3V<t8 11.6 运行模拟 163
PgkU~68` 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163
|+nmOi ,z 12 应用用户自定义扩散轮廓 165
< z<>E1ZLI 12.1 定义材料 165
S{=5n R9 j 12.2 创建参考轮廓 166
. &^p@A~ 12.3 定义布局设置 166
,2FK$: M\ 12.4 用户自定义轮廓 167
'UlVc2%{ 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170
|}=eY?iXo 13 马赫-泽德干涉仪开关 172
nR_Z rm 13.1 定义材料 173
x92^0c Mf 13.2 创建钛扩散轮廓 173
6 s=VU\ 13.3 定义晶圆 174
%f]#P8V P 13.4 创建器件 175
1VJ${\H] 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177
RAW;ze*" 13.6 定义电极区域 178
f$lb.fy5 hYJzF.DW<$ [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td]
8b/$Qp4d 13.7 定义输入平面和模拟参数 18213.8 运行模拟 182
TLwx P" 13.9 创建脚本 18414 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成
电路模拟-散射数据导出 186
*&_*G~>D 14.1 理论背景 18614.2 波导Vertical Offset位置设置 189
<],{at` v 14.3 生成脚本数据 19014.4 导出散射数据 193
cH5i420;aO 14.5 创建臂 19414.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197
7e"}ojt$ 14.7 加载两个臂的文件 20014.8 在OptiSystem内完成布局 201
-UhpPw 6 14.9 连接元件 20214.10 运行模拟 203
rFXdxRP;M 14.11 创建图以查看结果 204
SQN?[v @v)Z>xv 有兴趣可以扫码加微联系
