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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： - YF]k}|
• 生成材料 \'z&7;px
• 插入波导和输入平面 QnsD,F; /
• 编辑波导和输入平面的参数 "MH_hzbBF
• 运行仿真 {)E)&lL
• 选择输出数据文件 JI TQ3UL:W
• 运行仿真 (;RmfE'PX
• 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果和各种数值工具 *D&(6$[ ^
~p9nAACU
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。 |"4+~z%/9!
a[ Pyxx_K
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： 8y9oj9
;E]
• 定义MMI星型耦合器的材料 %,HuG-L
• 定义布局设置 I[mlQmwsL.
• 创建MMI星形耦合器 IYeX\)Gv&
• 运行模拟 \k?Fu=@
• 查看最大值 +n]z'pijb
• 绘制输出波导 AfU~k!4`
• 为输出波导分配路径 TQXp9j uK
• 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果 }$6;g-|HX
• 添加输出波导并查看新的仿真结果 Q8] lz}
• 在OptiBPM_Analyzer中查看新的仿真结果 >LvQ&fAo
1. 定义MMI星型耦合器的材料 xq#YBi,
要定义单向弯曲器件的材料，请执行以下步骤。 uB;\nj5'D
步骤 操作 R#D>m8&}3
1) 创建一个介电材料： Nqf6CPXE
名称：guide xa7~{ E,
相对折射率(Re)：3.3 k!9LJ%Xh
2) 创建第二个介电材料 rA<>k/a
名称： cladding {51<EvyE*
相对折射率(Re)：3.27 5u\#@% \6
3) 点击保存来存储材料 xqP DL9\
4) 创建以下通道： O+8]y4%5
名称：channel \ 6]Uj+
二维剖面定义材料: guide QqpXUyHp[
5 点击保存来存储材料。 0l.\KF
3>Ne_kY
2. 定义布局设置 dRl*rP/
要定义布局设置，请执行以下步骤。 X\\c=[#8-
步骤 操作 N*Is_V\R
1) 键入以下设置。 nSMw 5
a. Waveguide属性： 2[^p6s[
宽度：2.8 <xb =.xe
配置文件：channel <a=,{ O
b. Wafer尺寸： dm;C @.ML
长度：1420 $ mH'%YDIl
宽度：60 BWtGeaW/sr
c. 2D晶圆属性： hn$l<8=Q_
材质：cladding ^p@R!228
2) 点击OK，将此设置应用到布局中。 ,CGq_>Z
VLLE0W _]
3. 创建一个MMI星型耦合器 |.asg
由于MMI星形耦合器中有四个输出通道，因此需要找到在教程2(教程2：创建一个简单的MMI耦合器)中的简单MMI耦合器所产生的四个最大强度的位置。 如教程2中所述，这个位置在MMI耦合器中的第二个波导大约1180-1210μm的地方。 8 -f2$
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。 z8MKGM
步骤 操作 dfU z{
1) 绘制和编辑第一个波导 f( %r)%
a. 起始偏移量： s":\ >
水平：0
Sj,>O:p
垂直：0 VG)Y$S8.>
b. 终止偏移： J P s R7f
水平：100 $e99[y@
垂直：0 [ X7LV
2) 绘制和编辑第二个波导 do-mkvk
a. 起始偏移量： 4 `KQ@m
水平：100 ?3=D- Xrb
垂直：0 :J
7p=sX
b. 终止偏移： f:w #r.]
水平：1420 1\ hh,s
垂直：0 CrTGC%w{=
c. 宽：48 *>=|"ff
3) 单击OK，应用这些设置。 @c >a
K3CT xU(
G!%Cc0d"7
4. 插入输入平面 (toN? ?r
要插入输入平面，请执行以下步骤。 TgDx3U[
步骤 操作 ;z>?-
j
1) 从绘制菜单中选择输入平面。 #3+-v yZm
2) 要插入输入平面，请单击布局窗口的左侧。
5O7 x4bY
输入平面出现。 W7sx/O9
3) 要编辑输入平面，请从编辑菜单中选择属性。 31FQ=(K
出现“输入平面属性”对话框（参见图1）。 A_:YpQ07@
4) 确保在“全局数据”选项卡中，Z位置：偏移量，值为2.000。 8J5{}4s\f
[attachment=127412] 0EA<ip
图1.输入平面属性对话框 xs'vd:l.Pp
5. 运行仿真 \W;+@w|c
要运行仿真，请执行以下步骤。 MO1t 0My c
步骤 操作 ljS~>&
1) 从“模拟”菜单中，选择“计算2D各向同性仿真”。 dxz.%a@PW
将显示“模拟参数”对话框。 {I]X-+D|_
2) 在“全局数据”选项卡上，在“显示数量”中键入250。 tB,1+I=
3) 单击2D选项卡，确保选择了以下设置（参见图3）。 @D'NoA@1A
Sz"rp9x+
偏振：TE t9 Sog~:'
网格-点数= 600 G"xa"hGF
BPM求解器：Padé（1,1） L_k'r\L
引擎：有限差分 \nX5 $[
方案参数：0.5 ~EV7E F
传播步长：1.55 ]O\m(of
R
边界条件：TBC Zy <gA >
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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