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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： 5LU8QHj3
• 生成材料 E7-il;`cKn
• 插入波导和输入平面 A{mv[x-XN
• 编辑波导和输入平面的参数 MG<kvx~2
• 运行仿真 K^j7T[pR
• 选择输出数据文件 ].=&^0cg
• 运行仿真 5Jd(&k8%
• 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果和各种数值工具 ca/AScL
=n>&Bl-Bl
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。 ?yop#tjCbY
/?<o?IR~6
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： ]ovP^]]V
• 定义MMI星型耦合器的材料 Q@gmtAp
• 定义布局设置 .}Va~[0j
• 创建MMI星形耦合器 9fr LYJz"
• 运行模拟 T: &
• 查看最大值 hw/ :
• 绘制输出波导 - Te+ {
• 为输出波导分配路径 WPT0=Hqp7
• 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果 +6 tj
w 6
• 添加输出波导并查看新的仿真结果 ygoA/*s
• 在OptiBPM_Analyzer中查看新的仿真结果 ?5(Cwy ?
1. 定义MMI星型耦合器的材料 F}p)Q $0
要定义单向弯曲器件的材料，请执行以下步骤。 9?$Qk0jc
步骤 操作 X}*\/(fzl
1) 创建一个介电材料： r w(EI,G
名称：guide : p# 5nYi
相对折射率(Re)：3.3 qKu/~0a/
2) 创建第二个介电材料 &`+tWL6L
名称： cladding .d{@`^dh1]
相对折射率(Re)：3.27 *HiN:30DZ
3) 点击保存来存储材料 jroR 2*
4) 创建以下通道： c'#w 8 V
名称：channel 4 #?Sxs
二维剖面定义材料: guide Zi'}qs$v
5 点击保存来存储材料。 A=8%2U wI
oPP`)b$x
2. 定义布局设置 ?wM{NVt#-
要定义布局设置，请执行以下步骤。 g
i>`
步骤 操作 fCC^hB]'
1) 键入以下设置。 /G*]3=cSe
a. Waveguide属性： Eod'Esye5
宽度：2.8 .d
mUh-
配置文件：channel /j%(Z/RM
b. Wafer尺寸： "u29| OY
长度：1420 (%p@G5GU
宽度：60 %DOV)Qc2
c. 2D晶圆属性： >JOEp0J
材质：cladding z)AZ:^!O
2) 点击OK，将此设置应用到布局中。 FYe#x]ue
|.]sL0; 4Z
3. 创建一个MMI星型耦合器 #Y |t,x;
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。 oUSv)G.zb
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。 _=Y?' gHH
步骤 操作 3`
,u^ w
1) 绘制和编辑第一个波导 4^*+G]]wZ~
a. 起始偏移量： &Ul8h, qw
水平：0 \ 3K %>
垂直：0 C[X2]zr
b. 终止偏移： t[ =-4;
水平：100 2Q bCH}
垂直：0 * I)F 5M
2) 绘制和编辑第二个波导 `2
6t+Tb
a. 起始偏移量： RX])#=Cs
水平：100 >~+qU&'2
垂直：0 { pJf ~
b. 终止偏移： rl/]Ym4j
水平：1420 "+dByaY
垂直：0 bf4QW JZD
c. 宽：48 OdSglB
3) 单击OK，应用这些设置。 6j 2mr6o
4CH/ ~b1 (
Al}D~6MD
4. 插入输入平面 TmE J!)*
要插入输入平面，请执行以下步骤。 ;r j|>
步骤 操作 Bjc<d,]
1) 从绘制菜单中选择输入平面。 h85 kQ^%
2) 要插入输入平面，请单击布局窗口的左侧。 B!j 7vXM2
输入平面出现。 1#Q~aY
3) 要编辑输入平面，请从编辑菜单中选择属性。 BmhIKXE{*
出现“输入平面属性”对话框（参见图1）。 ; ElwF&"!X
4) 确保在“全局数据”选项卡中，Z位置：偏移量，值为2.000。 tS [@3 h
[attachment=127412] *4 HogC
图1.输入平面属性对话框 p u OAt
5. 运行仿真 JmBe1"hs
要运行仿真，请执行以下步骤。 4Pv Pp{Y
步骤 操作 pP|LSr Y!
1) 从“模拟”菜单中，选择“计算2D各向同性仿真”。 (8In f_ 59
将显示“模拟参数”对话框。 O[<YYL 0
2) 在“全局数据”选项卡上，在“显示数量”中键入250。 1}/ 37\
3) 单击2D选项卡，确保选择了以下设置（参见图3）。 p|0ZP6!|
8M6wc394
偏振：TE ~ TfN*0
网格-点数= 600 '_fj:dy
BPM求解器：Padé（1,1） .~AQxsGH
引擎：有限差分 bAwFC2jO[
方案参数：0.5 H"b}lf
传播步长：1.55 7=`_UqCV
边界条件：TBC w f" "=;
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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