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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： ps{4_V-3 u
• 生成材料 >G5aFk
• 插入波导和输入平面 e S8(HI6{^
• 编辑波导和输入平面的参数 OXQ*Xpc
• 运行仿真 $wUYK%.
• 选择输出数据文件 T)mQ+&|
• 运行仿真 xWG@<}H
• 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果和各种数值工具 P~\rP6
;
H~j@ n!)
教程4和之后的教程在你已掌握的操作的基础上，对仿真过程进行了简化描述。如果需要更多细节信息，可参阅之前课程中提供的操作。 ztO)~ uL
+dCDk* /m
本课程描述了如何创建一个MMI星型耦合器。该星型耦合器是对简单MMI耦合器(教程2：创建一个简单多模干涉星型（下文简称为MMI）耦合器)的进一步改进。它是由一个输入波导、一个MMI耦合器以及四个输出波导组成。步骤如下： 8 1Kf X {|
• 定义MMI星型耦合器的材料 6(8 F4[D
• 定义布局设置 0<m7:D
Gd
• 创建MMI星形耦合器 7h
54j
• 运行模拟 J8:s=#5
• 查看最大值 roS" q~GS,
• 绘制输出波导 N1'`^a y$
• 为输出波导分配路径 ,t`V^(PEq
• 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果 gnp.!-
• 添加输出波导并查看新的仿真结果 pQa51 nc
• 在OptiBPM_Analyzer中查看新的仿真结果 MLdwf}[
1. 定义MMI星型耦合器的材料 y[ dB mTY
要定义单向弯曲器件的材料，请执行以下步骤。
p'h'C z
步骤 操作 ,%9XG077
1) 创建一个介电材料： _Be waI;w
名称：guide px;~20$e
相对折射率(Re)：3.3 <,~OcJG(
2) 创建第二个介电材料 d7V/#34
名称： cladding KtQs uL%
相对折射率(Re)：3.27 ^OY$
W
3) 点击保存来存储材料 :4{
`c.S
4) 创建以下通道： >e Gg 1
名称：channel lju5+0BSb
二维剖面定义材料: guide puOtF YZ\
5 点击保存来存储材料。 u2#q7}
qR@ ES J_
2. 定义布局设置 Dg e#e
要定义布局设置，请执行以下步骤。 oywiX@]~7
步骤 操作 \tgY2 :
1) 键入以下设置。 )g :5} +
a. Waveguide属性： Al
yJ!f"Y
宽度：2.8 d8wGXNd7B
配置文件：channel L~ &S<5?
b. Wafer尺寸： /4r2B. 91O
长度：1420 #ZZe*B!s_
宽度：60 `:C1Wo^<
c. 2D晶圆属性： j3 sz"(
材质：cladding &y _t,8>5
2) 点击OK，将此设置应用到布局中。 Bw HJr(n
Mq91HmC(@
3. 创建一个MMI星型耦合器 2O kID
WcM
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。 =CQfs6np:N
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。 )?72 +X
步骤 操作 I$" Z\c8;
1) 绘制和编辑第一个波导 H>+/k-n-
a. 起始偏移量： :%gc Sm
水平：0 ;2kQ)Bq"
垂直：0 )>ff"| X
b. 终止偏移： aqSOC(jU
水平：100 a?-J j\q
垂直：0 L\4rvZa
2) 绘制和编辑第二个波导 ;<i
u*a
a. 起始偏移量： DGJ:#U E
水平：100 J^"_H:1 [
垂直：0 |)7K(R)(=
b. 终止偏移： xC< )]
水平：1420 R,T 0!f
垂直：0 0Jv6?7]LKa
c. 宽：48 dg|+?M^9`
3) 单击OK，应用这些设置。 >)K3
( %7V
x I<l1@
4. 插入输入平面 v J0v6\
要插入输入平面，请执行以下步骤。 o*$Ki D
步骤 操作 ]:f.="
1) 从绘制菜单中选择输入平面。 4<s;xSCL
2) 要插入输入平面，请单击布局窗口的左侧。 fS} Eu4Xe
输入平面出现。 Uv59 XF$
3) 要编辑输入平面，请从编辑菜单中选择属性。 xiW}P% bf
出现“输入平面属性”对话框（参见图1）。 *$7^.eHfdd
4) 确保在“全局数据”选项卡中，Z位置：偏移量，值为2.000。 E zcch1
[attachment=127412] <x`yoVPiZg
图1.输入平面属性对话框 .EhC\QpP
5. 运行仿真 *l d)nH{
要运行仿真，请执行以下步骤。 W<<G
'Km
步骤 操作 |e8A)xM]wC
1) 从“模拟”菜单中，选择“计算2D各向同性仿真”。 O[Z$~
将显示“模拟参数”对话框。 Vs A_ x
2) 在“全局数据”选项卡上，在“显示数量”中键入250。 _U}|Le@ e
3) 单击2D选项卡，确保选择了以下设置（参见图3）。 :/6:&7s
=F[M>o
偏振：TE *e ffDNE!
网格-点数= 600
Gh_5$@ hF
BPM求解器：Padé（1,1） ]9 @4P$I
引擎：有限差分 xpa+R^D5G
方案参数：0.5 @%g:'^/
传播步长：1.55 4 4QW&qL!(
边界条件：TBC mTH[*Y,
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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