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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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    只看楼主 倒序阅读 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: o(v7&m;  
    • 生成材料 5\JV}  
    • 插入波导和输入平面 <]oPr1  
    • 编辑波导和输入平面的参数 n2c(x\DA&  
    • 运行仿真 ' MyJw*%b]  
    • 选择输出数据文件 SZtSUt(ss  
    • 运行仿真 @sd{V  
    • 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果和各种数值工具 {~g7&+9x*  
    k{Y\YG%b  
    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。 9~K>c  
    hlc g[Qdo*  
    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: ib]<;t  
    • 定义MMI星型耦合器的材料 rniL+/-uU  
    • 定义布局设置 w}07u5  
    • 创建MMI星形耦合器 MD4m h2  
    • 运行模拟 Ew{N 2  
    • 查看最大值 %%wngiz\  
    • 绘制输出波导 Rdd9JJsVd  
    • 为输出波导分配路径 ?"}U?m=  
    • 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果 v )2yR~J  
    • 添加输出波导并查看新的仿真结果 BTA2['  
    • 在OptiBPM_Analyzer中查看新的仿真结果 f R2,NKM@  
    1. 定义MMI星型耦合器的材料 b*nI0/cbR.  
    要定义单向弯曲器件的材料,请执行以下步骤。 %>O}bdSf  
    步骤 操作 #=m:>Q?%z  
    1) 创建一个介电材料: n|QA\,=  
    名称:guide :}SR{}]yXs  
    相对折射率(Re):3.3 `C6,**`R$k  
    2) 创建第二个介电材料 cZWW[i  
    名称: cladding $x+ P)5)  
    相对折射率(Re):3.27 r|3u]rt  
    3) 点击保存来存储材料 iN@|08  
    4) 创建以下通道: mII8jyg*c  
    名称:channel hSh^A5 /  
    二维剖面定义材料: guide @ <'a0)n>  
    5 点击保存来存储材料。 l,b_' m@  
    dftX$TS  
    2. 定义布局设置 1o   
    要定义布局设置,请执行以下步骤。 D2:ShyYAS  
    步骤 操作 to\$'2F"q  
    1) 键入以下设置。 d;r,?/C  
    a. Waveguide属性: 7:.!R^5H  
    宽度:2.8 Z3Xgi~c  
    配置文件:channel G6"4JTWO  
    b. Wafer尺寸: 9<Th: t|w  
    长度:1420 p1ER<_fp  
    宽度:60 fX&g. fH  
    c. 2D晶圆属性: M|$A)D1  
    材质:cladding <&t[E0mU  
    2) 点击OK,将此设置应用到布局中。 yN}<l%  
    2+LvlS)C  
    3. 创建一个MMI星型耦合器 z7*mT}Q  
    由于MMI星形耦合器中有四个输出通道,因此需要找到在教程2(教程2:创建一个简单的MMI耦合器)中的简单MMI耦合器所产生的四个最大强度的位置。 如教程2中所述,这个位置在MMI耦合器中的第二个波导大约1180-1210μm的地方。 D6FG$SV  
    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。 ]RW*3X  
    步骤 操作 rN {5^+w  
    1) 绘制和编辑第一个波导 xz/G$7q7  
    a. 起始偏移量: ,=}+.ax  
    水平:0 C[JPohm  
    垂直:0 @d[)i,d:G  
    b. 终止偏移: @y# u!}  
    水平:100 \'nE{  
    垂直:0 ~^eC?F(  
    2) 绘制和编辑第二个波导 .ityudT<  
    a. 起始偏移量: p*Hf<)}  
    水平:100 LFQP ysC  
    垂直:0 }GGH:v  
    b. 终止偏移: T!5g:;~y >  
    水平:1420 q +c~Bd  
    垂直:0 c5HW.3"  
    c. 宽:48 A^ry|4`3(  
    3) 单击OK,应用这些设置。 !z?:Y#P3  
    [#2z=Xg  
    z#olKBs  
    4. 插入输入平面 3],[6%w  
    要插入输入平面,请执行以下步骤。 lN::veD  
    步骤 操作 SjU0X b)[  
    1) 从绘制菜单中选择输入平面。 of.=n  
    2) 要插入输入平面,请单击布局窗口的左侧。 <$'FTv  
    输入平面出现。 `q1K%id  
    3) 要编辑输入平面,请从编辑菜单中选择属性。 `ve5>aw0_Y  
    出现“输入平面属性”对话框(参见图1)。 ob=IaZ@?  
    4) 确保在“全局数据”选项卡中,Z位置:偏移量,值为2.000。 g*:f#u5  
    !iGZo2LV  
    图1.输入平面属性对话框
    Pexg"328  
    5. 运行仿真  *U4eL-  
    要运行仿真,请执行以下步骤。 S 5nri(m  
    步骤 操作 y8O<_VOO}"  
    1) 从“模拟”菜单中,选择“计算2D各向同性仿真”。 "V7&@3  
    将显示“模拟参数”对话框。 N%QVkuCbM  
    2) 在“全局数据”选项卡上,在“显示数量”中键入250。 qznd '^[  
    3) 单击2D选项卡,确保选择了以下设置(参见图3)。 ~FZ=  
    ?-P W$p  
    偏振:TE 3sBu`R*hk  
    网格-点数= 600 EWoGdH|  
    BPM求解器:Padé(1,1) &1Idv}@!  
    引擎:有限差分 r;&rc:?A  
    方案参数:0.5 \RyW#[(  
    传播步长:1.55 cH\.-5NQ  
    边界条件:TBC =wX(a  
    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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