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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： #nmh=G?\Sm
• 生成材料 (CAkzgTfc
• 插入波导和输入平面 /-(OJN5F^
• 编辑波导和输入平面的参数 voJJoy%
• 运行仿真 lwjA07 i
• 选择输出数据文件 9hJ
a K
• 运行仿真 =F5 zU5`i
• 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果和各种数值工具 PI"6d)S2
k?1e + \
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。 E!>MJlA:k6
Yj l:i*u/
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： $4^h>x
• 定义MMI星型耦合器的材料 <)"i' v $
• 定义布局设置 `(6cRT`Wp
• 创建MMI星形耦合器 P0k.\ 8qz
• 运行模拟 fUOQ(BGp
• 查看最大值 ih |&q
• 绘制输出波导 "I @akM$x
• 为输出波导分配路径 o |_9%o52'
• 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果 n;~'W*Ln0
• 添加输出波导并查看新的仿真结果 K~fWZT3]
• 在OptiBPM_Analyzer中查看新的仿真结果 }Nma %6PfV
1. 定义MMI星型耦合器的材料 ?u0qYep:
要定义单向弯曲器件的材料，请执行以下步骤。
^b^ buCYw
步骤 操作 E
5mYF VK
1) 创建一个介电材料： k7(lwEgNG
名称：guide mcs!A/]<
相对折射率(Re)：3.3 U8</aQLGF
2) 创建第二个介电材料 ME.!l6lm\
名称： cladding =Ew 77
相对折射率(Re)：3.27 kovJ 9
3) 点击保存来存储材料 zy|h1 .gd
4) 创建以下通道： Z!4B=?(
名称：channel Nk1p)V SC
二维剖面定义材料: guide }C$D-fH8sW
5 点击保存来存储材料。 jLw|F-v-l<
D8{f7{ nY
2. 定义布局设置 3-)R'
要定义布局设置，请执行以下步骤。 dl 6Ju
步骤 操作 ke)<E98DC
1) 键入以下设置。 Z m+GH^f'
a. Waveguide属性： .}E@ 7^X
宽度：2.8 JZJb&q){
配置文件：channel AE Abny
q
b. Wafer尺寸： *@W B aN+
长度：1420 &G?w*w_n
宽度：60 h dqr~9
c. 2D晶圆属性： OU*skc>
材质：cladding ?uW}
XAi
2) 点击OK，将此设置应用到布局中。 is^5TL%@
&egP3
3. 创建一个MMI星型耦合器 / !60oV4p0
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。 <<-BQ
l~
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。 48{B} j%oU
步骤 操作 a%QgL&_5
1) 绘制和编辑第一个波导 }n
+MVJ;dG
a. 起始偏移量： S$a.8Xh
水平：0 n ;> r
垂直：0 ={jj'X9
b. 终止偏移： s~c cx"HH
水平：100 UgOhx- 8
垂直：0 vorb? iVf>
2) 绘制和编辑第二个波导 Dw,LB>Eq,
a. 起始偏移量： sXY{g0%
水平：100 OD?y
垂直：0 m]}EVa_I`/
b. 终止偏移： 7Oi <_b
水平：1420 PeSTUR&
垂直：0 OUN"'p%%
c. 宽：48 3w/z$bj
3) 单击OK，应用这些设置。 Rk{vz|
Pu'lp
O
q V vnl
4. 插入输入平面 :zpT Gk8Z
要插入输入平面，请执行以下步骤。 V=Z%y$1Bc
步骤 操作 4I.)>+8V
1) 从绘制菜单中选择输入平面。 }s8xr>
2) 要插入输入平面，请单击布局窗口的左侧。 EEvi_Z932
输入平面出现。 C\0,D9
3) 要编辑输入平面，请从编辑菜单中选择属性。 jPg[L ZQ'
出现“输入平面属性”对话框（参见图1）。 g O8~$Aj
4) 确保在“全局数据”选项卡中，Z位置：偏移量，值为2.000。 cVSns\QO
[attachment=127412] xX8 c> p
图1.输入平面属性对话框 MYVb !
5. 运行仿真 YI]/gWeu
要运行仿真，请执行以下步骤。 AU;Iif6
步骤 操作 46H@z =5
1) 从“模拟”菜单中，选择“计算2D各向同性仿真”。 fS%B/h=
将显示“模拟参数”对话框。 z*o 2jz?t4
2) 在“全局数据”选项卡上，在“显示数量”中键入250。 ZR8y9mx2"
3) 单击2D选项卡，确保选择了以下设置（参见图3）。 ]UZP dw1D
bKh}Y`
偏振：TE <irr .O
网格-点数= 600 6HH:K0j 3'
BPM求解器：Padé（1,1） {l\Ep=O vx
引擎：有限差分 m`4N1egCt
方案参数：0.5 P7 5@Yu(
传播步长：1.55 %-|$7?~
边界条件：TBC u_*y~1^0
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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