11.1 定义材料要定义材料,请执行以下步骤。 NM:\T1 步骤 执行 @Ap~Wok 1) 从“文件”菜单中,选择“新建”。出现“初始属性”对话框(参见图2) UpIt"+d2& S@PAtB5 图2.初始属性对话框 huw|J<$
使用“初始属性”对话框指定基本参数。 这些参数可以稍后在会话框中进行更改,因为希望这些参数较少地改变,因此在项目创建开始时对其进行设置。 例如,预期诸如折射率之类的属性在设计会话中将比设计中的其他属性(例如系统几何形状)更少地改变。 轮廓是用来确定横向平面中波导几何形状的规格。通道波导包含多层结构,光纤具有圆形横截面,扩散波导具有渐变折射率指数。 这些定义在设计会话中比几何体布局更改地更少。 6e.?L {Mx3G*hr 2) 单击“轮廓”和“材料”。将出现“轮廓设计器”窗口(参见图3)。 22gk1'~dO ZAcH`r* 图3.轮廓设计器窗口 xU_Dg56z'&
OptiBPM Designer1是我们正在使用的项目的临时名称。 保存项目时,可以给它一个更有意义的名称。 "ZU CYYre Q1?09 3) 在OptiBPM_Designer1的目录下,在“材料”文件夹下,右键单击“电介质”文件夹。 ~i ImM|*0 出现一个右键菜单。 H^N
5yOj/
[[sfuJD 4) 选择新建。 2AK]x`GY 出现Dielectric1对话框(参见图4)。 lyYi2& % rfVHPMD0 图4.介质对话框
,]UCq?YW)T 5) 键入以下信息: ;)nV 名称:Core <>tQa5; 折射率(Re :):1.46 bO2s'!x 6) 单击各向异性选项卡并键入折射率Re的实部: 1.46 vOKWi:-U 7) 要保存材料,请单击“存储”。 ;mw$(ZKa# 名称Core出现在目录中的Dielectric文件夹和对话框标题栏中。 d5O_~xf& 注意:您可以打开对话框,或关闭对话框以防止“轮廓设计器”窗口变得混乱。
{j{H@rHuy =Pu;wx9 折射率有两种定义,因为在2D计算中,折射率通常不是物理指标,而是有效的指标。 2D标签是保存有效折射率的地方; 当有效折射率放置在2D选项卡中时,仅在执行2D模拟时才使用。 3D BPM和模式解算器将使用其他选项卡中的定义。 'ixu+.ZL/ 8) 单击各向异性选项卡 jR[3{ Reo 在项目中的某个时刻,可能会使用其他BPM模拟器,可以接受各向异性材料。 各向异性材料的特征在于介电常数张量(见图5)。 材料Core可以在这种环境中使用(尽管它本身不是各向异性的),因此默认情况下,OptiBPM会自动设置适当的对角线介电常数张量,即主对角线中的n2。 如果需要指定各向异性材料,请取消选中默认复选框并输入相应的常数(参见图5)。 6*]g~)7`Q~ sWc_,[b 图5.3D各向异性标签
[hl8LP+~ 9) 重复步骤3)至6),并键入以下信息(参见图6) f8c'`$O 名字:Clad a\BV%'Zqg 折射率(Re :):1.44 7eyVm;LQD 10) 要保存信息,请单击“存储”。 ;&N=t64" Clad出现在目录和对话框标题栏中的Dielectric文件夹中。 @ppT;9<d /\0rRT 图6 包层定义 v3`k?jAaI
11.2 定义2D和3D通道轮廓 ;I^+u0ga 要提供2D和3D轮廓的定义,请执行以下步骤。 ra4$/@3n 步骤 操作 I}S~,4 1) 在OptiBPM_Designer1下的“Profiles”文件夹下的目录下,右键单击“Channel”文件夹。 9h$08l 出现一个右键菜单。 yK3b^ 2) 选择新建。 /P>t3E2c 出现“通道”对话框。 " A}S92 注意:要确保您可以查看所有场,请最大化ChannelPro对话框。 'q_^28rK 3) 输入轮廓文件名称:BuriedWg qij<XNZU"& 4) 提供2D配置轮廓定义: th?w&;L • 在2D轮廓定义下,在“材料”组合框列表中,单击新定义的材质“Core”。 +%%Ef] 通过选择Core,如果2D模拟器被调用,与配置文件名称BuriedWg相关联的波导内的任何点将具有Core的2D规范中定义的折射率。 } qf=5v X*^^W_LH. 图7 2D轮廓定义 &Is}<Ew
通道轮廓文件由外延方向的层和这些在3D轮廓面板中被定义层组成。 jrKRXS 5) 要指定3D轮廓定义: :47bf<w|Y a. 在3D轮廓定义下,键入以下信息: v,VCbmc 层名称:Channel1(通道1) ls928 宽度:1.0 3m#/1=@o 厚度:2 'wg>=|Q5 偏移量:0 &O:IRR7p b. 在材料清单中,选择Core。 P,}cH;w6Ck c. 单击添加。 +=:*[JEK,U 您输入的信息显示在3D配置文件定义窗口中。 ;;zQV D )X 6) 要保存通道轮廓文件,请单击“存储”。 ,_N+t:*#0 BuriedWg出现在目录中的Channel文件夹中,在Profile Designer标题栏和设计底部的选项卡上(参见图8)。 /YLHg5n8+ 图8 定义通道轮廓
7) 要返回OptiBPM布局设计器窗口,请最小化“轮廓设计器”窗口。 ~mR@L `"l 出现OptiBPM GUI和初始属性对话框。 1_of;=9V Mkj` 11.3定义布局设置 .EF(<JC? 要定义布局设置,请执行以下步骤: =G9 9U/ 步骤 操作 T.}wcQf&* 1) 在“初始属性”对话框中,单击“默认波导”标签。 /qd5{%: 2) 键入以下值: !'jZ
!NFO 宽度:4.0 P"%QFt, 注意:所有波导将使用该值作为默认宽度。 ye-EJDZN 3) 在轮廓列表中,单击新定义的BuriedWg(参见图9)。 A%[BCY_ 注意:可以随时更改默认的或者相关联的任意单个波导(在“波导布局设计器”中,选择“编辑”>“默认波导”)。 5vmc'Om e}u68|\EC 图9初始属性对话框 - 默认波导选项卡 \|gE=5!Am=
要在平面视图中指定分析区域的大小: <0w"$.K#3 4) 单击“晶圆尺寸”选项卡。 c&mLK1A6 键入以下值(参见图10)。 1z6$>{FUR 长度:800 I0qSx{K 宽度:40 QH d^?H*
!<8-juY 图10初始属性对话框 - “晶圆尺寸”选项卡
指定任意点的材料并不包含波导内部(对于2D计算): tpY]Mz[J 5) 单击“2D晶圆属性”选项卡 %2;Nj;
J$ 6) 在晶圆折射率中,在“材质”列表中,单击“包层”。 "K9/^S_ t4P`#,:8 在3D计算的情况下,需要提供更多的信息,因为通常用于基底的材料与用于包层的材料不同。 另外,需要规定层的厚度。 在这种情况下,我们在掩埋波导中以相同的材料来定义基底和包层。 注意,这不是基底或包层的实际厚度。 相反,这些数字指定计算窗口的边界。 基底的理想厚度将是足够大以容纳被分析的波导模式,但又不能太厚以避免网格的精度受损。 在实际工作中,随着波导设计经验的增加,这些尺寸将需要在后期进行优化。 但是,可以稍后更改这些尺寸(在“波导布局设计器”中,选择“编辑”>“晶圆属性”)。 (^@rr[.o7 要指定与任何不在任何波导内的点相关联的材料进行3D计算: MP3Vo|}3 7) 单击“3D晶片属性”选项卡。 '
a>YcOw 8) 在“包层”面板中,选择“材料:包层”,然后键入“厚度”:17。 Km)VOX[ZZ 9) 在“基底”面板中,选择“材料:包层”,然后键入“厚度”:15 cEK<CV
2A95vC'u>| 图11初始属性对话框 - “3D晶圆属性”选项卡
10) 要将设置应用于布局,请单击“确定”。 LJc"T)>$` 将显示项目布局窗口。 -`8pahI 注意:最大化项目布局窗口并调整放大倍率(+ - 按钮),使布局在屏幕上显示为适当的大小。 \x7^ly$_ 将项目保存为GettingStarted.bpd,以恢复目前已完成。 如果要保留记录此项目中间步骤的文件,请使用SaveAs功能。 保存文件后,轮廓设计器中树的名称为“GettingStarted”,保存的名称将替换临时名称“OptiBPMDesigner 1”(见图7)。 同样,如果您在OptiBPM中打开其他项目,则将在轮廓设计器中创建与新打开的项目名称相同的新分支。 k',#T932x1
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未完待续