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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： 9X~^w_cdk
• 生成材料 h Bw~l?G
• 插入波导和输入平面 iV=#'yY
• 编辑波导和输入平面的参数 Zup?nP2GkT
• 运行仿真 L2%P
• 选择输出数据文件 ~XRr }z_Lq
• 运行仿真 0fNBy^(K
• 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果和各种数值工具 3 -FNd~ %
k:.c(_2M
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。 ?a}~yz#B(
/uVB[Tk^
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： Oh: -Y]m=
• 定义MMI星型耦合器的材料 ub%q<sE*
• 定义布局设置 +TX]~k79Oq
• 创建MMI星形耦合器 Qt$Q/<8U
• 运行模拟 "% Ak[04'
• 查看最大值 t Ks0]8tc
• 绘制输出波导 S3m+(N" &
• 为输出波导分配路径 $- L)>"
• 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果 K!X8KPo
• 添加输出波导并查看新的仿真结果 bH&H\ Mx_k
• 在OptiBPM_Analyzer中查看新的仿真结果 \l~h#1|%;s
1. 定义MMI星型耦合器的材料 &nYmVwi?"Q
要定义单向弯曲器件的材料，请执行以下步骤。 &wfM:a/c
步骤 操作 +}n]A^&I\E
1) 创建一个介电材料： D~Su82 2
名称：guide f]4gDmn^
相对折射率(Re)：3.3 K+Qg=vGY
2) 创建第二个介电材料 aw`mB,5U
名称： cladding sC
j3 h
相对折射率(Re)：3.27 q b' ka+X
3) 点击保存来存储材料 ]p t @
4) 创建以下通道： Onl:eG;@
名称：channel 03xQ%"TU<
二维剖面定义材料: guide K h> ^;`h
5 点击保存来存储材料。 %`~8j H@
<8Ad\MU
2. 定义布局设置 b m^ou#]|
要定义布局设置，请执行以下步骤。 9Y(<W_{/
步骤 操作 Vy biuP
1) 键入以下设置。 b4Z#]o
a. Waveguide属性： R ~b$7jpd
宽度：2.8 "^\ 4x I
配置文件：channel ~I'h i V^-
b. Wafer尺寸： v1: 5 r
长度：1420 g7F>o76M
宽度：60 Uhf
-}Jdw
c. 2D晶圆属性： rpd3Rp
材质：cladding 6Z3v]X
2) 点击OK，将此设置应用到布局中。 Gr_I/+<
=3@^TW(j
3. 创建一个MMI星型耦合器 *{ .u\BL5
由于MMI星形耦合器中有四个输出通道，因此需要找到在教程2(教程2：创建一个简单的MMI耦合器)中的简单MMI耦合器所产生的四个最大强度的位置。 如教程2中所述，这个位置在MMI耦合器中的第二个波导大约1180-1210μm的地方。 e2;"> tp6?
要创建MMI星型耦合器并找到所需耦合的相关耦合器长度，请执行以下步骤。 -V\33 cA
步骤 操作 .{6T X "M
1) 绘制和编辑第一个波导 nQ mkDPjU
a. 起始偏移量： K3jno+ U&
水平：0 e}kG1C8
垂直：0 ,}NG@JID
b. 终止偏移： >0> M@s
水平：100 2$jY_{B+x
垂直：0 :Qf^@TS}O
2) 绘制和编辑第二个波导 h"[
][
a. 起始偏移量： 4m~\S)ad
水平：100 "k+QDQ3=
垂直：0 %K zURv
b. 终止偏移： '?QZ7A
水平：1420 JL <}9K
垂直：0 #pf}q+A
c. 宽：48 4X^0 :.bT&
3) 单击OK，应用这些设置。 3M ^ /
S"lcePN
( \]_/ W
4. 插入输入平面 ': HV9]k
要插入输入平面，请执行以下步骤。 } JI5,d
步骤 操作 p 0-\G6
1) 从绘制菜单中选择输入平面。 !OiP<8 ,H
2) 要插入输入平面，请单击布局窗口的左侧。 7UMsKE-
输入平面出现。 p.zU9rID
3) 要编辑输入平面，请从编辑菜单中选择属性。 ieObo foD
出现“输入平面属性”对话框（参见图1）。 KxY|:-"Tt
4) 确保在“全局数据”选项卡中，Z位置：偏移量，值为2.000。 fz:F*zT1
[attachment=127412] m'% F,c)
图1.输入平面属性对话框 xe
6x !
5. 运行仿真 m0 `w mM
要运行仿真，请执行以下步骤。 ,]o32@
步骤 操作 iXBc ~ S
1) 从“模拟”菜单中，选择“计算2D各向同性仿真”。 @#sQ7eMoy
将显示“模拟参数”对话框。 _wm"v19
2) 在“全局数据”选项卡上，在“显示数量”中键入250。 ~=}56yxl[
3) 单击2D选项卡，确保选择了以下设置（参见图3）。 *@n%K,$v
Xc'yz 2B
偏振：TE ym-2 12wl
网格-点数= 600 xe}"0 'g
BPM求解器：Padé（1,1） w^dB1Y7c(W
引擎：有限差分 U,)+wZJ
方案参数：0.5 N!hp^ V<7
传播步长：1.55 IUwY/R 9Q
边界条件：TBC yfYAA*S!z
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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