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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： p^zEfLTU
• 生成材料 tXG4A$(2&
• 插入波导和输入平面 H s4zJk
• 编辑波导和输入平面的参数 hPqapz]HcP
• 运行仿真 g ]@R'2:1
• 选择输出数据文件 T`w};]z^d2
• 运行仿真 .2{C29g
• 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果和各种数值工具 '+q' H
kq1M <lk
教程4和之后的教程在你已掌握的操作的基础上，对仿真过程进行了简化描述。如果需要更多细节信息，可参阅之前课程中提供的操作。 m)[wZP*e
R/Dy05nloe
本课程描述了如何创建一个MMI星型耦合器。该星型耦合器是对简单MMI耦合器(教程2：创建一个简单多模干涉星型（下文简称为MMI）耦合器)的进一步改进。它是由一个输入波导、一个MMI耦合器以及四个输出波导组成。步骤如下： s=y9!rr
• 定义MMI星型耦合器的材料 ?/l}(t$H
• 定义布局设置 ^?^|Y?f2P?
• 创建MMI星形耦合器 V Q,\O
• 运行模拟 /P8eI3R
• 查看最大值 C1P t3
• 绘制输出波导 qLW-3W;WUH
• 为输出波导分配路径 xU\:Vid +A
• 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果 %dk$K!5D0
• 添加输出波导并查看新的仿真结果 ,f /IG.
• 在OptiBPM_Analyzer中查看新的仿真结果 YI),q.3X~
1. 定义MMI星型耦合器的材料 XUqE5[ O%
要定义单向弯曲器件的材料，请执行以下步骤。 _ KkVI7a
步骤 操作 4Tzu"y
1) 创建一个介电材料： G`9F.T_Z^)
名称：guide BE2\? q-
相对折射率(Re)：3.3 F O'.
a
2) 创建第二个介电材料 LWb}) #E
名称： cladding .&yWHdQC:
相对折射率(Re)：3.27 o2e h)rtB
3) 点击保存来存储材料 \$HB~u%dr
4) 创建以下通道： yA >p[F
名称：channel piiQ
二维剖面定义材料: guide X8l1xD
5 点击保存来存储材料。 %{VI-CQ
k2tX$ \E
2. 定义布局设置 {u=\-|t
要定义布局设置，请执行以下步骤。 ,cO)Sxj
步骤 操作 ?e_}X3{
1) 键入以下设置。 J0W XH/:
a. Waveguide属性： e/ % ;
宽度：2.8 z Q|x>3
配置文件：channel 9B;Sk]y
b. Wafer尺寸： q}A3"$-F
长度：1420 o Jp_c
宽度：60 "KT nX#<0
c. 2D晶圆属性： 3]]6z K^i
材质：cladding ,l? 76g
2) 点击OK，将此设置应用到布局中。 ?o DfI
-K'84 bZ
3. 创建一个MMI星型耦合器 .idl@%
由于MMI星形耦合器中有四个输出通道，因此需要找到在教程2(教程2：创建一个简单的MMI耦合器)中的简单MMI耦合器所产生的四个最大强度的位置。 如教程2中所述，这个位置在MMI耦合器中的第二个波导大约1180-1210μm的地方。 ZE(RvPW
要创建MMI星型耦合器并找到所需耦合的相关耦合器长度，请执行以下步骤。 w*ktx{
步骤 操作 Umwg
iw
1) 绘制和编辑第一个波导 ieF 0<'iF
a. 起始偏移量： 2u;fT {(
水平：0 Vq7
kA "
垂直：0 vAhO!5]>\
b. 终止偏移： "u]Fl+c
水平：100 Uus)2R7
垂直：0 Z!i'Tbfn
2) 绘制和编辑第二个波导 ?'#;Y"RT
a. 起始偏移量： 2?nyPqT3AM
水平：100 IlL
垂直：0 [3NV #
b. 终止偏移： L8K 3&[l%
水平：1420 !skWe~/
垂直：0 k'q
!MZU
c. 宽：48 GQ)cUrXQz
3) 单击OK，应用这些设置。 -Izg&u &
^Jpd9KK
-^
ayJ73
4. 插入输入平面 xENA:j?kF
要插入输入平面，请执行以下步骤。 ~4` ec
步骤 操作 5.HztNL
1) 从绘制菜单中选择输入平面。 *7V{yK$O|
2) 要插入输入平面，请单击布局窗口的左侧。 0H]9 $D
输入平面出现。 ] "vdC}
3) 要编辑输入平面，请从编辑菜单中选择属性。 M 6Z`Pwv];
出现“输入平面属性”对话框（参见图1）。 Z S>/ 5
4) 确保在“全局数据”选项卡中，Z位置：偏移量，值为2.000。 jtpN o ~O
[attachment=127412] I}0 -
图1.输入平面属性对话框 %a^!~qV
5. 运行仿真 (xJBN ?NRO
要运行仿真，请执行以下步骤。 oqo8{hrdHk
步骤 操作 tl^;iE!-
1) 从“模拟”菜单中，选择“计算2D各向同性仿真”。 o@~gg *
将显示“模拟参数”对话框。 x T( .#9
2) 在“全局数据”选项卡上，在“显示数量”中键入250。 XxQ 2g&USk
3) 单击2D选项卡，确保选择了以下设置（参见图3）。 BU\NBvX$
`fVA. %
偏振：TE [~JN n
网格-点数= 600 r~a} B.pj
BPM求解器：Padé（1,1） ]>!_OCe&
引擎：有限差分 |8+rUFkU8
方案参数：0.5 a ' fb0fz
传播步长：1.55 o%Q'<0d
边界条件：TBC mM~Q!`Nf.
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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