前 言 l-+=Yk!X fST.p|b7 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。
51jgx,-|$ s?w 2^<P 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。
ZZY# . vYed_'_ 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。
bhqSqU}6~ .[Sis<A]% 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。
{zwH3)|Hn 7IX8ck[D 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。
^65I, Z" vI{aF-
# 《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
)}ev;37<C
上海讯技光电科技有限公司
2021年4月 `q?3 ux
t6 DSZ^Zq q oO`)< 目 录 Q^(CqQo!< 1 入门指南 4
paqGW ] 1.1 OptiBPM安装及说明 4
n
i#jAwkN5 1.2 OptiBPM简介 5
\^!;r 9z=A 1.3 光波导介绍 8
V}jGxt0 1.4 快速入门 8
5Gz!Bf@!! 2 创建一个简单的MMI耦合器 28
,Z
q:na 2.1 定义MMI耦合器
材料 28
bA^uz E 2.2 定义布局设置 29
a:BW*Hy{\ 2.3 创建一个MMI耦合器 31
|P
>"a` 2.4 插入input plane 35
OQ-)
4Uk} 2.5 运行模拟 39
m$T5lKn}U? 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43
fN&,.UB^p 3 创建一个单弯曲器件 44
"q=Cye 3.1 定义一个单弯曲器件 44
5\Q Tm; 3.2 定义布局设置 45
%HUex
6! 3.3 创建一个弧形波导 46
ingG
3.4 插入入射面 49
a(gXvgrf[ 3.5 选择输出数据文件 53
(RddR{m X 3.6 运行模拟 54
cQ8[XNa 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57
(95|DCL 4 创建一个MMI星形耦合器 60
YX$( Sc3.6 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60
vpQ&vJfR 4.2 定义布局设置 61
0<,{poMM 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61
>8f~2dH2% 4.4 插入输入面 62
pY31qhoZ. 4.5 运行模拟 63
n u0pzq\6 4.6 预览最大值 65
[:8\F#KW 4.7 绘制波导 69
@<\oM]jX 4.8 指定输出波导的路径 69
4^F[G p? 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71
UB$}`39@ 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72
@j!,8JQEd 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74
Y%KowgP\ 5 基于VB脚本进行
波长扫描 75
`Fd
\dn 5.1 定义波导材料 75
8 v/H;65 5.2 定义布局设置 76
B)0/kY7c 5.3 创建波导 76
'S`l[L:.8 5.4 修改输入平面 77
hA7=:LG 5.5 指定波导的路径 78
p<5]QV7st 5.6 运行模拟 79
)|~K&qn` 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81
\5ls
<=S. 5.8 应用VB脚本进行模拟 82
z|#*c5Y9w 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84
\Zj%eW!m 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88
E'08'8y 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88
G6G Bqp6| 6.2 定义布局结构 89
IWv 9!lW 6.3 绘制并定位波导 91
.9J^\%JD 6.4 生成布局脚本 95
Ac: `xk< 6.5 插入和编辑输入面 97
@6;OF5VsQ 6.6 运行模拟 98
_2fW/U54_ 6.7 修改布局脚本 100
btW#ebm 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102
Nq8ON!<< 7 应用预定义扩散过程 104
};Q}C0E 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104
csP4Oq\g[ 7.2 定义布局设置 106
K~L&Z ?~|E 7.3 设计波导 107
m$vq %[/# 7.4 设置模拟参数 108
)N.3Q1g- 7.5 运行模拟 110
s)-An( Uw 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111
)D8op;Fn 7.7 将模板以新的名称进行保存 111
1Lb)S@Q`*R 7.8 添加一个新的轮廓 111
g}_2T\$k 7.9 创建上方的线性波导 112
_Ewh:IM- 8 各向异性BPM 115
"~4V( 8.1 定义材料 116
0#V"
8.2 创建轮廓 117
*AH `o b} 8.3 定义布局设置 118
t&?jJ7 (&8 8.4 创建线性波导 120
9z(SOzZn 8.5 设置模拟参数 121
Cl0kR3Y 8.6 预览介电常数分量 122
d{fd5jv; 8.7 创建输入面 123
72nZ`u 8.8 运行各向异性BPM模拟 124
9qap#A 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127
2E*=EjGV 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128
ex>7f%\ 9.2 定义布局设置 130
um9&f~M 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130
Ej(BE@6>s 9.4 编辑输入平面 132
oCT,v 0+4O 9.5 设置模拟参数 134
a6 Vfd& 9.6 运行模拟 135
|4 +'YgO 10 电光调制器 138
7Z>vQ f B 10.1 定义电解质材料 139
>Na. C(DZ 10.2 定义电极材料 140
8m0*89HEu 10.3 定义轮廓 141
Snkb ^Kt 10.4 绘制波导 144
Uu7]`U l 10.5 绘制电极 147
Xt$qj tVM 10.6 静电模拟 149
6ALjM-t=V 10.7 电光模拟 151
@b(@`yz.a 11 折射率(RI)扫描 155
il L% 11.1 定义材料和通道 155
h0F=5| B 11.2 定义布局设置 157
gS FZ>v*6 11.3 绘制线性波导 160
tl dK@!E3 11.4 插入输入面 160
_hY6 NMw 11.5 创建脚本 161
LATiz u
11.6 运行模拟 163
`l45T~`] $ 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163
An_(L*Qz 12 应用用户自定义扩散轮廓 165
l WRl 12.1 定义材料 165
d/
Lz" 12.2 创建参考轮廓 166
z</ C)ObL 12.3 定义布局设置 166
b
ri[&= 12.4 用户自定义轮廓 167
Zj [m 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170
S(.J 13 马赫-泽德干涉仪开关 172
1uw1(iL+ 13.1 定义材料 173
pCt2 -aam 13.2 创建钛扩散轮廓 173
z}-CU GS 13.3 定义晶圆 174
_|e&zr 13.4 创建器件 175
"|JbdI]%P 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177
$ ~5H-wJ 13.6 定义电极区域 178
dNR /| [table=772][tr][td][table=712,#ffffff,,0][tr][td]
|&K;*g|a 13.7 定义输入平面和模拟参数 182
B
W*8 13.8 运行模拟 182
%ddH4Q/p 13.9 创建脚本 184
C]b:#S ${ 14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成
电路模拟-散射数据导出 186
M4Cb(QAVP 14.1 理论背景 186
QtfL'su: 14.2 波导Vertical Offset位置设置 189
k
-G9'c~ 14.3 生成脚本数据 190
O.jm{x!m 14.4 导出散射数据 193
_#\Nw0{ 14.5 创建臂 194
$6m@gW]N 14.6 在OptiSystem内加载*.s文件 197
6wpW!SWD 14.7 加载两个臂的文件 200
)q{qWobS0 14.8 在OptiSystem内完成布局 201
8(`e\)%l 0 14.9 连接元件 202
>r`O@`^U 14.10 运行模拟 203
]#NfH-T 14.11 创建图以查看结果 204
UXji$|ET6 对此书感兴趣可以扫码加微联系
6"iNh) [attachment=132732
