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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： 7: J6 F
• 生成材料 &+J5GHt@
• 插入波导和输入平面 4_F<jx,G
• 编辑波导和输入平面的参数 ?:lOn (0&
• 运行仿真 (=)+as"u9*
• 选择输出数据文件 `Rm 2G
• 运行仿真 ~5:]Oux
• 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果和各种数值工具 '355Pce/
l9qq;hhGP,
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。 )m\%L`+
$_S^Aw?
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： $kZ,uvKN
• 定义MMI星型耦合器的材料 -+'{C =
• 定义布局设置 4:nmo@K &~
• 创建MMI星形耦合器 ?Xlmt$Jp
• 运行模拟 vJtQ&,zG
• 查看最大值 l !~ 8
• 绘制输出波导 nm*1JA.:
• 为输出波导分配路径 pn{.oXomf
• 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果 @H]g_yw [:
• 添加输出波导并查看新的仿真结果 RRV@nDf
• 在OptiBPM_Analyzer中查看新的仿真结果
vF ]?i
1. 定义MMI星型耦合器的材料 fx99@%Ii
要定义单向弯曲器件的材料，请执行以下步骤。 $O%lYQY]
步骤 操作 w^A8ZT0^7
1) 创建一个介电材料： Mf%/t HK
名称：guide (|(Y;%>-v
相对折射率(Re)：3.3 YV . *8'*
2) 创建第二个介电材料 +M-' K19
名称： cladding _@F 4s
相对折射率(Re)：3.27 U%t:]6d&}
3) 点击保存来存储材料 zc* qmb
4) 创建以下通道：
lU :z>gC
名称：channel b ?B"u^b!
二维剖面定义材料: guide rv9qF |2r{
5 点击保存来存储材料。 y!blp>V6
|>j=#2
2. 定义布局设置 n!ea)+^
要定义布局设置，请执行以下步骤。 u vc0"g1h
步骤 操作 AY [7yPP
1) 键入以下设置。 feQ_dA q
a. Waveguide属性： `vL R;D
宽度：2.8 !yoj ZG MB
配置文件：channel O4]Ss}ol
b. Wafer尺寸： H+zQz8zMC
长度：1420 IR5 S -vO
宽度：60 ugVsp&i#
c. 2D晶圆属性： hy
W4=
材质：cladding g#Zb}^
2) 点击OK，将此设置应用到布局中。 PM [6U#
K*7*` 6iU
3. 创建一个MMI星型耦合器 ]9R?2{"K
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。 s^L\ h r
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。 $`{}4,5M
步骤 操作 Z TjlGU `
1) 绘制和编辑第一个波导 \<i#Jn+ )
a. 起始偏移量： (0Hhn2JA
水平：0 ZS^EKz~ +
垂直：0 YjvqU /[3
b. 终止偏移： XO"!)q F
水平：100 goRoi\z $
垂直：0 _$MoMg{uJH
2) 绘制和编辑第二个波导 Qy0bp;V/
a. 起始偏移量： pC_2_,6$
水平：100 fCx~K' UWn
垂直：0 IL YS:c58=
b. 终止偏移： w2/%e$D!9
水平：1420 @zsr.d6Q
垂直：0 _.?$~; 7
c. 宽：48 s8 .oS);`
3) 单击OK，应用这些设置。 BIw9@.99B-
J5@_OIc1y
>'Y] C\
4. 插入输入平面 vJl4.nk
要插入输入平面，请执行以下步骤。 "84.qgYaG
步骤 操作 _4[kg)#+
1) 从绘制菜单中选择输入平面。 &&_W,id`
2) 要插入输入平面，请单击布局窗口的左侧。 MbY a6jrF
输入平面出现。 FIC
2)
3) 要编辑输入平面，请从编辑菜单中选择属性。 rh$%*l
出现“输入平面属性”对话框（参见图1）。 VdVca1Z
4) 确保在“全局数据”选项卡中，Z位置：偏移量，值为2.000。 NFmB ^@k
[attachment=127412] >"zSW?
图1.输入平面属性对话框
)Je iTh^
5. 运行仿真 e-UPu%'
要运行仿真，请执行以下步骤。 L_ 8C= MS
步骤 操作 "9>#Q3<N
1) 从“模拟”菜单中，选择“计算2D各向同性仿真”。 o] )qv~ o)
将显示“模拟参数”对话框。 xjR/K&[m
2) 在“全局数据”选项卡上，在“显示数量”中键入250。 Nl; rg*@o
3) 单击2D选项卡，确保选择了以下设置（参见图3）。 r IS \#j
f.rHX<%q9B
偏振：TE ',J3^h!b
网格-点数= 600 SJy:5e?zk
BPM求解器：Padé（1,1） ;M@ /AAZ
引擎：有限差分 ]C5JP~ #z
方案参数：0.5 T3'dfe U
传播步长：1.55 6M6 12
边界条件：TBC z'fGHiX7.0
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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