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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： Z[bC@y[Wb
• 生成材料 E8<i PTJs
• 插入波导和输入平面 X6 '&X
• 编辑波导和输入平面的参数 <F
& hfy
• 运行仿真 N<(`+ ?
• 选择输出数据文件 Hv*O9!cC
• 运行仿真 >G~;2K[
• 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果和各种数值工具 W)hby`k
OR8o%AxL7
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。 C8q-gP[
Z5-'|h$|
本课程描述了如何创建一个MMI星型耦合器。该星型耦合器是对简单MMI耦合器(教程2：创建一个简单多模干涉星型（下文简称为MMI）耦合器)的进一步改进。它是由一个输入波导、一个MMI耦合器以及四个输出波导组成。步骤如下： li P{Mu/LO
• 定义MMI星型耦合器的材料 LXV6Ew5E
• 定义布局设置 (Z +C
• 创建MMI星形耦合器 i UB ni&B
• 运行模拟 e'&{KD,-T
• 查看最大值 h8Si,W 3o
• 绘制输出波导 '=* 5C{
• 为输出波导分配路径 x&Rp
m<4
• 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果 K$]B"
s
• 添加输出波导并查看新的仿真结果 9E?>B3t^
• 在OptiBPM_Analyzer中查看新的仿真结果 9Bw"VN]W
1. 定义MMI星型耦合器的材料 iL1so+di
要定义单向弯曲器件的材料，请执行以下步骤。 HI 61rXN F
步骤 操作 Y|n Tc .A
1) 创建一个介电材料： 7S Zs/wWh%
名称：guide p~ItHwiT
相对折射率(Re)：3.3 _ 0E,@[
2) 创建第二个介电材料 $7YLU{0
名称： cladding 7^=jv~>wP
相对折射率(Re)：3.27 /WVMT]T6^,
3) 点击保存来存储材料 RUu' 9#fq
4) 创建以下通道： U$ bM:d
名称：channel R FiR)G ,
二维剖面定义材料: guide xRN$cZC
5 点击保存来存储材料。 X ii#Qtd.
a@J :*W
2. 定义布局设置 ApB0)N
要定义布局设置，请执行以下步骤。 p<34 }iZ
步骤 操作 .`XA6e(8KR
1) 键入以下设置。 Rby7X*.-v
a. Waveguide属性： v^ G5
N)F
宽度：2.8 EMbsKG
配置文件：channel e:
tp7w 4
b. Wafer尺寸： S(l^TF
长度：1420 BW 7[J D
宽度：60 rC16?RovQ@
c. 2D晶圆属性： "RA$Twhj
材质：cladding o+&sodt|`
2) 点击OK，将此设置应用到布局中。 xd<68%Cn
|0-L08DW
3. 创建一个MMI星型耦合器 ]3'd/v@fT
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。 \O~7X0 <W
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。 1S:H!h3
步骤 操作 LlJvuQ 28
1) 绘制和编辑第一个波导 W AbhB A
a. 起始偏移量： 9nE%r\H
水平：0 04t _
垂直：0 add-]2`
b. 终止偏移： }I]q$3 .
水平：100 j;.&+.
垂直：0 w5Xdq_e3
2) 绘制和编辑第二个波导 / '&L M\
a. 起始偏移量： RI=B(0 A
水平：100 76/%Py|
垂直：0 [geY:v_B
b. 终止偏移： /2@@v |QL
水平：1420 d?n~9_9 e
垂直：0 P.Bk-#}$
c. 宽：48 x&d<IU)5
3) 单击OK，应用这些设置。 yrX]w3kr%
rIb{=';
y (A"g3^=
4. 插入输入平面 r[~$
要插入输入平面，请执行以下步骤。 5`Bb0=j
步骤 操作 8TZe=sD~cr
1) 从绘制菜单中选择输入平面。 ^8iy(
2) 要插入输入平面，请单击布局窗口的左侧。 h!
<8=V(
输入平面出现。 T$ e_ ao|
3) 要编辑输入平面，请从编辑菜单中选择属性。 K2QD&!4/T2
出现“输入平面属性”对话框（参见图1）。 .(-3L9T}
4) 确保在“全局数据”选项卡中，Z位置：偏移量，值为2.000。 *bx cq
[attachment=127412] J98K:SAR
图1.输入平面属性对话框 q,G L#L
5. 运行仿真 YAo g;QL
要运行仿真，请执行以下步骤。 tj3p71%
步骤 操作 y~fy 0P:T
1) 从“模拟”菜单中，选择“计算2D各向同性仿真”。 1tDN$rM5
将显示“模拟参数”对话框。 vuf|2!kh/
2) 在“全局数据”选项卡上，在“显示数量”中键入250。 z,tax`O
3) 单击2D选项卡，确保选择了以下设置（参见图3）。 XV& 3h>5
~>n<b1}W
偏振：TE C6`8dn
网格-点数= 600 I
zT%Kq
BPM求解器：Padé（1,1） >&R|t_ypw
引擎：有限差分 A{QS+fa/
方案参数：0.5 .1@5*xQ5O
传播步长：1.55 \3l;PY
边界条件：TBC -3f vO~
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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