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    [技术]OptiBPM:创建一个多模干涉星型耦合器 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-03-28
    在完成教程1、2和3后,你已熟悉利用OptiBPM创建项目的基本程序: iJ`%yg,  
    • 生成材料 mh A~eJ  
    • 插入波导和输入平面 J|gdO+  
    • 编辑波导和输入平面的参数 d`?U!?Si  
    • 运行仿真 u#41osUVW>  
    • 选择输出数据文件 DnNt@e2|  
    • 运行仿真 d,Cz-.'sOf  
    • 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果和各种数值工具 KFTf~!|  
    < v|%K.yd  
    教程4和之后的教程在你已掌握的操作的基础上,对仿真过程进行了简化描述。如果需要更多细节信息,可参阅之前课程中提供的操作。 }[>RxHd  
    X+dR<GN+YX  
    本课程描述了如何创建一个MMI星型耦合器。该星型耦合器是对简单MMI耦合器(教程2:创建一个简单多模干涉星型(下文简称为MMI)耦合器)的进一步改进。它是由一个输入波导、一个MMI耦合器以及四个输出波导组成。步骤如下: lL:KaQ0E  
    • 定义MMI星型耦合器的材料 L _vblUDq  
    • 定义布局设置 <CZI7]PM7  
    • 创建MMI星形耦合器 Mvy6"Q:  
    • 运行模拟 Bmx(qE  
    • 查看最大值 N{1.g S  
    • 绘制输出波导 t(J![wB}  
    • 为输出波导分配路径 ~/j$TT"  
    • 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果 /*u#Ba<<  
    • 添加输出波导并查看新的仿真结果 mJ0}DJiX$  
    • 在OptiBPM_Analyzer中查看新的仿真结果 ]> nPqL  
    1. 定义MMI星型耦合器的材料 z>cIiprX  
    要定义单向弯曲器件的材料,请执行以下步骤。 2YL`3cgfb  
    步骤 操作 DAjG *K{  
    1) 创建一个介电材料: qpb/g6g  
    名称:guide M|/oFV  
    相对折射率(Re):3.3 .abyYVrN4?  
    2) 创建第二个介电材料 Y3vX)D}  
    名称: cladding 5z1\#" B[  
    相对折射率(Re):3.27 cJxW;WI!,  
    3) 点击保存来存储材料 OD  
    4) 创建以下通道: FjD,8^SQW  
    名称:channel Q=d.y&4%  
    二维剖面定义材料: guide X}zX`]:I'  
    5 点击保存来存储材料。 /C*~/}  
    +mJ :PAy4  
    2. 定义布局设置 69t7=r  
    要定义布局设置,请执行以下步骤。 k0H?9Z4k5  
    步骤 操作 4^0d)+Ff  
    1) 键入以下设置。 8K|J:[7  
    a. Waveguide属性: W*YxBn4  
    宽度:2.8 Ap11b|v  
    配置文件:channel <e;jW K  
    b. Wafer尺寸: 8 ne/=N|,  
    长度:1420 Oq*n9V  
    宽度:60 #$LH2?)  
    c. 2D晶圆属性: ctp?y  
    材质:cladding )D:9R)m  
    2) 点击OK,将此设置应用到布局中。 z'7#"D  
    n4^~gT%b5]  
    3. 创建一个MMI星型耦合器 Ee{`Y0  
    由于MMI星形耦合器中有四个输出通道,因此需要找到在教程2(教程2:创建一个简单的MMI耦合器)中的简单MMI耦合器所产生的四个最大强度的位置。 如教程2中所述,这个位置在MMI耦合器中的第二个波导大约1180-1210μm的地方。 D,c!#(v cK  
    要创建MMI星型耦合器并找到所需耦合的相关耦合器长度,请执行以下步骤。 d2RnQA  
    步骤 操作 2ubmsbt$  
    1) 绘制和编辑第一个波导 _~tm7o+js  
    a. 起始偏移量: &svx@wW  
    水平:0 ~ct2`M$TL(  
    垂直:0 F 4GP7]  
    b. 终止偏移: 'z)hG#{I  
    水平:100 9Hu d|n  
    垂直:0 XAkK:}h  
    2) 绘制和编辑第二个波导 y|^EGnaE  
    a. 起始偏移量:  ( :  
    水平:100 haCKv   
    垂直:0 ERF,tLa!  
    b. 终止偏移: q^5yk=2fq  
    水平:1420 0Y7$d`  
    垂直:0 N*Yy&[  
    c. 宽:48 0|ZVA+  
    3) 单击OK,应用这些设置。 a>U6Ag<  
    @cZ\*,T  
    VKy5=2&  
    4. 插入输入平面 auRY|j  
    要插入输入平面,请执行以下步骤。 /?Vdqci  
    步骤 操作 eI^gV'UK  
    1) 从绘制菜单中选择输入平面。 &M[MEO`t8  
    2) 要插入输入平面,请单击布局窗口的左侧。 F$i$a b  
    输入平面出现。 {&-#s#&  
    3) 要编辑输入平面,请从编辑菜单中选择属性。 80|onP\L  
    出现“输入平面属性”对话框(参见图1)。 flP>@i:e6  
    4) 确保在“全局数据”选项卡中,Z位置:偏移量,值为2.000。 !x7o|l|cP  
    !n eo\  
    图1.输入平面属性对话框
    Axlm<3<wf"  
    5. 运行仿真 )Ob]T{GY  
    要运行仿真,请执行以下步骤。 bw9 nB{C<  
    步骤 操作 lkb2?2\+  
    1) 从“模拟”菜单中,选择“计算2D各向同性仿真”。 Z ] '>  
    将显示“模拟参数”对话框。 .Rvf/-e  
    2) 在“全局数据”选项卡上,在“显示数量”中键入250。 34z+INkX  
    3) 单击2D选项卡,确保选择了以下设置(参见图3)。 :N2E}hxk  
    ^2E hlK^)  
    偏振:TE KnJx{8@z  
    网格-点数= 600 Q/py qe G  
    BPM求解器:Padé(1,1) xI?0N<'.*q  
    引擎:有限差分 <4c%Q)  
    方案参数:0.5  MGQ,\55"  
    传播步长:1.55 r2nBWA3  
    边界条件:TBC X'x3esw w  
    注意:有关仿真参数的更多信息,请参阅OptiBPM用户指南。
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