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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。

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。

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。

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。

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。

《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

目 录

1 入门指南 4

2 创建一个简单的MMI耦合器 28

2.1 定义MMI耦合器材料 28

2.2 定义布局设置 29

2.3 创建一个MMI耦合器 31

2.4 插入input plane 35

2.5 运行模拟 39

2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43

3 创建一个单弯曲器件 44

3.1 定义一个单弯曲器件 44

3.2 定义布局设置 45

3.3 创建一个弧形波导 46

3.4 插入入射面 49

3.5 选择输出数据文件 53

3.6 运行模拟 54

3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57

4 创建一个MMI星形耦合器 60

4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60

4.2 定义布局设置 61

4.3 创建一个MMI星形耦合器 61

4.4 插入输入面 62

4.5 运行模拟 63

4.6 预览最大值 65

4.7 绘制波导 69

4.8 指定输出波导的路径 69

4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71

4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72

4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74

5 基于VB脚本进行波长扫描 75

5.1 定义波导材料 75

5.2 定义布局设置 76

5.3 创建波导 76

5.4 修改输入平面 77

5.5 指定波导的路径 78

5.6 运行模拟 79

5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81

5.8 应用VB脚本进行模拟 82

5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84

6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88

6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88

6.2 定义布局结构 89

6.3 绘制并定位波导 91

6.4 生成布局脚本 95

6.5 插入和编辑输入面 97

6.6 运行模拟 98

6.7 修改布局脚本 100

6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102

7 应用预定义扩散过程 104

7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104

7.2 定义布局设置 106

7.3 设计波导 107

7.4 设置模拟参数 108

7.5 运行模拟 110

7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散，创建一个掩埋波导 111

7.7 将模板以新的名称进行保存 111

7.8 添加一个新的轮廓 111

7.9 创建上方的线性波导 112

8 各向异性BPM 115

8.1 定义材料 116

8.2 创建轮廓 117

8.3 定义布局设置 118

8.4 创建线性波导 120

8.5 设置模拟参数 121

8.6 预览介电常数分量 122

8.7 创建输入面 123

8.8 运行各向异性BPM模拟 124

9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127

10 电光调制器 138

11 折射率(RI)扫描 155

12 应用用户自定义扩散轮廓 165

13 马赫-泽德干涉仪开关 172

14 应用OptiBPM和OptiSystem进行光集成电路模拟-散射数据导出 186

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