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infotek 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: fNnemn@>  
• 生成材料 ^yo~C3 r~  
• 插入波导和输入平面 e=m=IVY #W  
• 编辑波导和输入平面的参数 ^$I8ga  
• 运行仿真 _pS |bqF  
• 选择输出数据文件 OW|5IEC  
• 运行仿真 ^E^Cj;od@  
• 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果和各种数值工具 H<`<5M8  
at-+%e  
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。 zZax![Z  
O.% $oV  
本课程描述了如何创建一个MMI星型耦合器。该星型耦合器是对简单MMI耦合器(教程2:创建一个简单多模干涉星型(下文简称为MMI)耦合器)的进一步改进。它是由一个输入波导、一个MMI耦合器以及四个输出波导组成。步骤如下: 3</gK$f2  
• 定义MMI星型耦合器的材料 $|V@3`0  
• 定义布局设置 86AZ)UP2D  
• 创建MMI星形耦合器 shAoib?Kw:  
• 运行模拟 U$,W/G}m  
• 查看最大值 Dxlpo! ?#  
• 绘制输出波导 5m]N%{<jAB  
• 为输出波导分配路径 y]e[fZ`L  
• 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果 2aR<xcSg  
• 添加输出波导并查看新的仿真结果 EDf"1b{PX  
• 在OptiBPM_Analyzer中查看新的仿真结果 88l\8k4r  
1. 定义MMI星型耦合器的材料 @z-%:J/$  
要定义单向弯曲器件的材料,请执行以下步骤。 (q]_&%yW  
步骤 操作 F?B`rw@xr  
1) 创建一个介电材料: .*(xkJI3  
名称:guide %7y8a`}  
相对折射率(Re):3.3 DQy<!Wb+  
2) 创建第二个介电材料 PV\aQO.mo  
名称: cladding +'VSD`BR  
相对折射率(Re):3.27 tvlrUp  
3) 点击保存来存储材料 }@XokRk  
4) 创建以下通道: ~>"m`Q&[  
名称:channel f~0CpB*X  
二维剖面定义材料: guide D,l&^diz  
5 点击保存来存储材料。 nR(v~_y[V  
~Bi>T15e  
2. 定义布局设置 b?kY`LC  
要定义布局设置,请执行以下步骤。 kR,ry:J-  
步骤 操作  nLD1j  
1) 键入以下设置。 9-3, DxZ}  
a. Waveguide属性: =G,wR'M  
宽度:2.8 LN0pC }F  
配置文件:channel @?vC4+'  
b. Wafer尺寸: $~+(si2  
长度:1420 5w+KIHhN|  
宽度:60 ?XIB\7}  
c. 2D晶圆属性: pv[Gg^  
材质:cladding |Fi{]9(G2  
2) 点击OK,将此设置应用到布局中。 SYE+A`a  
N xW Dw  
3. 创建一个MMI星型耦合器 n(h9I'V8)F  
由于MMI星形耦合器中有四个输出通道,因此需要找到在教程2(教程2:创建一个简单的MMI耦合器)中的简单MMI耦合器所产生的四个最大强度的位置。 如教程2中所述,这个位置在MMI耦合器中的第二个波导大约1180-1210μm的地方。 !y\r.fm!A  
要创建MMI星型耦合器并找到所需耦合的相关耦合器长度,请执行以下步骤。 2<FEn$n[  
步骤 操作 fg)VO6Wo&  
1) 绘制和编辑第一个波导 jP{&U&!i  
a. 起始偏移量: vvI23!H  
水平:0 gHo sPY[  
垂直:0 lz7?Z  
b. 终止偏移: TtQ'I}7q  
水平:100 smUSR4VK  
垂直:0 z?^oy.  
2) 绘制和编辑第二个波导 `FGYc  
a. 起始偏移量: 85T"(HhT  
水平:100 `y|_hb  
垂直:0 :pfLa2f+  
b. 终止偏移: \(A A|;  
水平:1420 $<QrV,T  
垂直:0 u*T( n s l  
c. 宽:48 ~].?8C.>*  
3) 单击OK,应用这些设置。 Fq$r>tmV  
D3B]  
f DwK5?  
4. 插入输入平面 BW:HKH.k  
要插入输入平面,请执行以下步骤。 `/O AgV"`  
步骤 操作 >qz#&  
1) 从绘制菜单中选择输入平面。 O9C&1A|lA  
2) 要插入输入平面,请单击布局窗口的左侧。 rQxiG[0  
输入平面出现。 'u:-~nSX)  
3) 要编辑输入平面,请从编辑菜单中选择属性。 PjD9D.  
出现“输入平面属性”对话框(参见图1)。 e\em;GTy  
4) 确保在“全局数据”选项卡中,Z位置:偏移量,值为2.000。 RR+{uSO,t  
[attachment=127412]
Q5^ #:uZ  
图1.输入平面属性对话框
k8?G%/TD  
5. 运行仿真 M!46^q~-  
要运行仿真,请执行以下步骤。 =C2KHNc  
步骤 操作 uzI=.j  
1) 从“模拟”菜单中,选择“计算2D各向同性仿真”。 p$t|eu  
将显示“模拟参数”对话框。 j4<K0-?  
2) 在“全局数据”选项卡上,在“显示数量”中键入250。 f14^VTzP/#  
3) 单击2D选项卡,确保选择了以下设置(参见图3)。 a%A!Dz S  
MkL)  
偏振:TE 1uO2I&B  
网格-点数= 600 g)5mr:\  
BPM求解器:Padé(1,1) CLTkyS)C  
引擎:有限差分 f S[-K?K  
方案参数:0.5 /O5&)%N  
传播步长:1.55 W6Mq:?+D  
边界条件:TBC -@e2/6Oi  
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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