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2024-03-28 08:15 |
OptiBPM：创建一个多模干涉星型耦合器
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： 2h6<'2'o1
• 生成材料 ZO2$Aan
• 插入波导和输入平面 9N [PZD
• 编辑波导和输入平面的参数 v){&g 5djl
• 运行仿真 %\
i 7
• 选择输出数据文件 \p -3P)U
• 运行仿真 UtF8T6PKdW
• 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果和各种数值工具 aF9p%HPD w
{1Z`'.F U
教程4和之后的教程在你已掌握的操作的基础上，对仿真过程进行了简化描述。如果需要更多细节信息，可参阅之前课程中提供的操作。 fq.ui3lP)
>h0iq
本课程描述了如何创建一个MMI星型耦合器。该星型耦合器是对简单MMI耦合器(教程2：创建一个简单多模干涉星型（下文简称为MMI）耦合器)的进一步改进。它是由一个输入波导、一个MMI耦合器以及四个输出波导组成。步骤如下： Z. ))=w6G
• 定义MMI星型耦合器的材料 3+_
.I{
• 定义布局设置 &;%z1b> F
• 创建MMI星形耦合器 1N_Gk&
• 运行模拟 _JZw d 9K
• 查看最大值 :D >afC8,
• 绘制输出波导 cu4&*{
• 为输出波导分配路径 ] {r*Z6bs
• 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果 }hralef #N
• 添加输出波导并查看新的仿真结果 E*ug.nxy
• 在OptiBPM_Analyzer中查看新的仿真结果 iINd* eXb^
1. 定义MMI星型耦合器的材料 (6R^/*-o
要定义单向弯曲器件的材料，请执行以下步骤。 Dk!;s8}*c
步骤 操作 lw4#xH-?
1) 创建一个介电材料： Tl^9!>\Q
名称：guide cuO)cj]@e
相对折射率(Re)：3.3 SO #NWa<0|
2) 创建第二个介电材料 BitP?6 KX
名称： cladding <n4T*
相对折射率(Re)：3.27 -kh O4,
3) 点击保存来存储材料 prvvr;Ib
4) 创建以下通道： (j^Qa~{mG4
名称：channel z+K -aj w
二维剖面定义材料: guide L>
ehL(]!
5 点击保存来存储材料。 M^c`j#NQ
N02X*N C
2. 定义布局设置 |g vx^)ro
要定义布局设置，请执行以下步骤。 '~HCYE:5
步骤 操作 Z*EK56.b
1) 键入以下设置。 !o+Y" * /
a. Waveguide属性： 9E/{HNkf
宽度：2.8 mXd,{b'
配置文件：channel qB57w:J
b. Wafer尺寸： *9#6N2J$M
长度：1420 Lo^0VD!O
宽度：60 B{UL(6\B
c. 2D晶圆属性： *=Ko"v
}
材质：cladding v=kQ / h
2) 点击OK，将此设置应用到布局中。 _g|zDi^
e>zCzKK
3. 创建一个MMI星型耦合器 H ?Vo#/
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。 F)ak5
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。 C&\MDOjx
步骤 操作 +gZg7]!Z
1) 绘制和编辑第一个波导 k8 !|WqfP
a. 起始偏移量： b&AGVWhh
水平：0 !~+"TI}_%w
垂直：0 \qx$ h!<
b. 终止偏移： 3/rEXKS
水平：100 @>Y.s6a
垂直：0 !c}?u_Z/
2) 绘制和编辑第二个波导 snP M&
a. 起始偏移量： Lnin;0~{
水平：100 J!O{.v
垂直：0 dNH6%1(s]0
b. 终止偏移： :ud<"I]:
水平：1420 o~J ce$ X
垂直：0 mlq+Z#9
c. 宽：48
+#%#QL
3) 单击OK，应用这些设置。 ObK-<kGc B
}V20~ hi
[BPK0
4. 插入输入平面 _[ D6 WY+
要插入输入平面，请执行以下步骤。 ( v<l9}!
步骤 操作 6n[O8^
1) 从绘制菜单中选择输入平面。 d']CBoK
2) 要插入输入平面，请单击布局窗口的左侧。 EL*OeyU1l
输入平面出现。 7ojU]l y
3) 要编辑输入平面，请从编辑菜单中选择属性。 N_ 3$B=
出现“输入平面属性”对话框（参见图1）。 ]>j>b HG
4) 确保在“全局数据”选项卡中，Z位置：偏移量，值为2.000。 m=g\@&N
[attachment=127412] )uj:k*`)
图1.输入平面属性对话框 4RPc&%
5. 运行仿真 $ z4JUr!m
要运行仿真，请执行以下步骤。 g+g0i S
步骤 操作 1~J:hjKQ
1) 从“模拟”菜单中，选择“计算2D各向同性仿真”。 O!uZykdX4!
将显示“模拟参数”对话框。 $KSdNFtM)A
2) 在“全局数据”选项卡上，在“显示数量”中键入250。 R,+Pcn$ws
3) 单击2D选项卡，确保选择了以下设置（参见图3）。 u u5AW=j
5Q)hl.<{o7
偏振：TE M)m (
网格-点数= 600 %y7&~me
BPM求解器：Padé（1,1） &@g ~o0
引擎：有限差分 Lek!5U g
方案参数：0.5 7T\L YDT
传播步长：1.55 ){-Tt`0(u
边界条件：TBC OTgctw1s
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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