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    [技术]OptiBPM:创建一个多模干涉星型耦合器 [复制链接]

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    光券
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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2024-03-28
    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: d]1%/$v^  
    • 生成材料 9rXbv4{  
    • 插入波导和输入平面 :*bv(~FW  
    • 编辑波导和输入平面的参数 a h<1&UG,  
    • 运行仿真 dv=y,q@W  
    • 选择输出数据文件 !OWPwBm;  
    • 运行仿真 y_O[r1MF  
    • 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果和各种数值工具 n][/c_]q  
    (Mi]vK.4  
    教程4和之后的教程在你已掌握的操作的基础上,对仿真过程进行了简化描述。如果需要更多细节信息,可参阅之前课程中提供的操作。 2WQKj9iyN  
    x ,$N!X  
    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: piYv }4;:(  
    • 定义MMI星型耦合器的材料 pRI<L'  
    • 定义布局设置 }L Q9db1  
    • 创建MMI星形耦合器 r /v'h@  
    • 运行模拟 M|!^ #!a(  
    • 查看最大值 ,XT#V\qne  
    • 绘制输出波导 dxqVZksg(9  
    • 为输出波导分配路径 1d/-SxhZ  
    • 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果 ] jbQou@  
    • 添加输出波导并查看新的仿真结果 p@epl|IZp  
    • 在OptiBPM_Analyzer中查看新的仿真结果 [A$5~/Q{U1  
    1. 定义MMI星型耦合器的材料 h(}$-'g  
    要定义单向弯曲器件的材料,请执行以下步骤。 Eu/~4:XN  
    步骤 操作 V3;4,^=6Dd  
    1) 创建一个介电材料: `$og]Dn;  
    名称:guide ' JHCf  
    相对折射率(Re):3.3 A ?"(5da.  
    2) 创建第二个介电材料 k=w;jX&;`  
    名称: cladding -H1mKZDPP  
    相对折射率(Re):3.27 xml@]N*D#E  
    3) 点击保存来存储材料 \s<7!NAE4  
    4) 创建以下通道: JFaxxW  
    名称:channel n}==  
    二维剖面定义材料: guide  w0QN5?  
    5 点击保存来存储材料。 3wXmX  
    0_yE74i  
    2. 定义布局设置 8 vNgePn  
    要定义布局设置,请执行以下步骤。 5,=Yi$x  
    步骤 操作 [?3*/*V  
    1) 键入以下设置。 `|K,E  
    a. Waveguide属性: 4)D#kP  
    宽度:2.8 `(A6uakd  
    配置文件:channel J6x\_]1:*  
    b. Wafer尺寸: j,Sg?&"%=  
    长度:1420 `abQlBb*  
    宽度:60 vQrce&  
    c. 2D晶圆属性: @rs(`4QEh  
    材质:cladding #.O,JG#H  
    2) 点击OK,将此设置应用到布局中。 htc& !m  
    xGbr>OqkTX  
    3. 创建一个MMI星型耦合器 MWf]U  
    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。 e;b,7Qw  
    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。 f`<j(.{9F  
    步骤 操作 w+Ve T@  
    1) 绘制和编辑第一个波导 UnNvlkjq9  
    a. 起始偏移量: yu"Ii-9z  
    水平:0 .(o]d{ '-}  
    垂直:0 gA ]7YHc  
    b. 终止偏移: ~ZU;0#  
    水平:100 h"VQFqQy  
    垂直:0 0 eZfHW&  
    2) 绘制和编辑第二个波导 &{QB}r  
    a. 起始偏移量: d7N;F a3yL  
    水平:100 XfA3Ez,}  
    垂直:0 `}o4&$  
    b. 终止偏移: `NA[zH,w3  
    水平:1420 G%)?jg@EA  
    垂直:0 Wd4fIegk  
    c. 宽:48 g+/%r91hZ  
    3) 单击OK,应用这些设置。 4mOw[}@A  
    E [JXQ76  
    tb,.f3;  
    4. 插入输入平面 M<JJQh5  
    要插入输入平面,请执行以下步骤。 Rde_I`Ru  
    步骤 操作 J*6I@_{/ U  
    1) 从绘制菜单中选择输入平面。 ZCPK{Ru QE  
    2) 要插入输入平面,请单击布局窗口的左侧。 Rs B o\#`  
    输入平面出现。  iU^ 4a  
    3) 要编辑输入平面,请从编辑菜单中选择属性。 1!/+~J[#  
    出现“输入平面属性”对话框(参见图1)。 w?ssV  
    4) 确保在“全局数据”选项卡中,Z位置:偏移量,值为2.000。 Bc}<B:q%b  
    >_M}l @1  
    图1.输入平面属性对话框
    X:-X3mV9{  
    5. 运行仿真 1_:1cF{w  
    要运行仿真,请执行以下步骤。 "FQh^+  
    步骤 操作 "M6a_rZ2W  
    1) 从“模拟”菜单中,选择“计算2D各向同性仿真”。 g$VcT\X  
    将显示“模拟参数”对话框。  .Pq8C  
    2) 在“全局数据”选项卡上,在“显示数量”中键入250。 hM E|=\  
    3) 单击2D选项卡,确保选择了以下设置(参见图3)。 ub6\m=Y7  
    =f@O~nGm  
    偏振:TE .G+}Kn9!  
    网格-点数= 600 ^7q=E@[e  
    BPM求解器:Padé(1,1) *pP"u::S  
    引擎:有限差分 nzy =0Ox[  
    方案参数:0.5 &n<jpMB  
    传播步长:1.55 5X&<+{bX  
    边界条件:TBC o!mf d}nG  
    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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