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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： N7+L@CC6T
• 生成材料 go uU
• 插入波导和输入平面 0D s3wNz
• 编辑波导和输入平面的参数 ?BnU0R_r]
• 运行仿真 Fz%;_%j
• 选择输出数据文件 D0r viO
• 运行仿真 EO&Q
• 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果和各种数值工具 MEiP&=gX!
YA4 D? '
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。 o8bd L<
6}"c4 ^k6
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： /o;M
?Nt6
• 定义MMI星型耦合器的材料 h xO }'`:
• 定义布局设置 L (Y1ey9x
• 创建MMI星形耦合器 w7V\_^&Id
• 运行模拟 `@/)S^jBau
• 查看最大值 u5(8k_7
• 绘制输出波导 wGc7
• 为输出波导分配路径 ?l0eU@rwQ
• 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果 &]nx^C8V;
• 添加输出波导并查看新的仿真结果 K3yQ0k
|
• 在OptiBPM_Analyzer中查看新的仿真结果 7z b^Z]
1. 定义MMI星型耦合器的材料 fK J-/{|
要定义单向弯曲器件的材料，请执行以下步骤。 8D='N`cN+
步骤 操作 D@O `"2
1) 创建一个介电材料： Ax;[ Em?I
名称：guide j u"z
相对折射率(Re)：3.3 2B
]q1>a!
2) 创建第二个介电材料 1q RquY
名称： cladding JE ?rp1.
相对折射率(Re)：3.27 h.jJAVPi
3) 点击保存来存储材料 I\~[GsDY
4) 创建以下通道： i+Z)`
名称：channel %71i&T F
二维剖面定义材料: guide m8q4t ,<J
5 点击保存来存储材料。 53HA6:Q[
:GXF=Df
2. 定义布局设置 sT M;l,
要定义布局设置，请执行以下步骤。 ^3;B4tj[
步骤 操作 i9 ;
1) 键入以下设置。 UVo`jb|>
o
a. Waveguide属性： /( Wq
宽度：2.8 T8XrmR&?PX
配置文件：channel Bm$|XS3cD
b. Wafer尺寸： `JySuP2~/
长度：1420 s ^h@b!'7
宽度：60 d*@T30
c. 2D晶圆属性： ujU,O%.n
材质：cladding Pq;OShU_
2) 点击OK，将此设置应用到布局中。 8 #_pkVQw:
cHjQwl
3. 创建一个MMI星型耦合器 Pe`(9&iT.
由于MMI星形耦合器中有四个输出通道，因此需要找到在教程2(教程2：创建一个简单的MMI耦合器)中的简单MMI耦合器所产生的四个最大强度的位置。 如教程2中所述，这个位置在MMI耦合器中的第二个波导大约1180-1210μm的地方。 NJUKH1lIhR
要创建MMI星型耦合器并找到所需耦合的相关耦合器长度，请执行以下步骤。 <J/ =$u/
步骤 操作 mq`/nAmt
1) 绘制和编辑第一个波导 W0qR? jc
a. 起始偏移量： ?Nos;_/
水平：0 sy: xA w
垂直：0 l5[5Y6c>
b. 终止偏移： Q_5 l.M/9]
水平：100 z$~x 2<
垂直：0 ]I?.1X5d0
2) 绘制和编辑第二个波导 )GD7 rsC`<
a. 起始偏移量： %~u]|q<{
水平：100 hFrMOc&
垂直：0 K" #$",}=
b. 终止偏移： ;Shu
水平：1420 mUYRioNj
垂直：0 Br1R++]
c. 宽：48 NkZG
3) 单击OK，应用这些设置。 2~4:rEPJ:
akj<*,
sp Edq}
4. 插入输入平面 UcRP/LR%C
要插入输入平面，请执行以下步骤。 TZn
15-O
步骤 操作 O0 'iq^g
1) 从绘制菜单中选择输入平面。 g`Z=Y7jLH
2) 要插入输入平面，请单击布局窗口的左侧。 SE'Im
输入平面出现。 iC"iR\Qu
3) 要编辑输入平面，请从编辑菜单中选择属性。 8q2a8I9g
出现“输入平面属性”对话框（参见图1）。 x~5uc $
4) 确保在“全局数据”选项卡中，Z位置：偏移量，值为2.000。 As:O|!F
[attachment=127412] vObZ|>.J~O
图1.输入平面属性对话框 MpV<E0CmE
5. 运行仿真 JJ: ku&Mb
要运行仿真，请执行以下步骤。 6Yu:v
步骤 操作 -F 5B Jk
1) 从“模拟”菜单中，选择“计算2D各向同性仿真”。 $0])%
将显示“模拟参数”对话框。 D I C*{aBf
2) 在“全局数据”选项卡上，在“显示数量”中键入250。 -ng1RA>
3) 单击2D选项卡，确保选择了以下设置（参见图3）。 ;%t Fi
YT\`R
偏振：TE F/5&:e?( )
网格-点数= 600 R 9XU 7_3B
BPM求解器：Padé（1,1） BWt`l,nF
引擎：有限差分 zl0{lV
方案参数：0.5 kAftW
'
传播步长：1.55 <,i4Ua
边界条件：TBC #<{v~sVp&
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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