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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： @IyH(J],h
• 生成材料 e=F( Zf+1^
• 插入波导和输入平面 CXP $bt}
• 编辑波导和输入平面的参数 M@2Qn-I
• 运行仿真 5 dNf$a0E
• 选择输出数据文件 ]x(2}h^ S
• 运行仿真 m9<[bEO<$
• 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果和各种数值工具 cT= wJ
!w R {Y[Yu
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。 m5; [ , He
5N3!!FFE
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： SeJFZ0p
• 定义MMI星型耦合器的材料 ";Ig %]
• 定义布局设置 feq6!k7
• 创建MMI星形耦合器 s3E~X
• 运行模拟 pv?17(w(\
• 查看最大值 >~wk
• 绘制输出波导 <QoE_z`76
• 为输出波导分配路径 Nec(^|[
• 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果 qxcBj
• 添加输出波导并查看新的仿真结果 =!P? /
• 在OptiBPM_Analyzer中查看新的仿真结果 -.Pu5e t4
1. 定义MMI星型耦合器的材料 Lv5
==w}
要定义单向弯曲器件的材料，请执行以下步骤。 d_7Xlp@
步骤 操作 , ZP3F+XKb
1) 创建一个介电材料： GqD! W8+
名称：guide r5qx! >
相对折射率(Re)：3.3 {LJ6't 8y:
2) 创建第二个介电材料 _kY[8e5
名称： cladding =& b$W/l)0
相对折射率(Re)：3.27 ch8w'
3) 点击保存来存储材料 jUR #
4) 创建以下通道： Qx,$ )|_
名称：channel cxJK>%84
二维剖面定义材料: guide u+gXBU
5 点击保存来存储材料。 \^( vlcy
~md |k
2. 定义布局设置 ?nSp?m;
要定义布局设置，请执行以下步骤。 tfKeo|DM"
步骤 操作 I~ ]m X;
1) 键入以下设置。 1o8"==n%
a. Waveguide属性： K#sb"x`
宽度：2.8 '>mb@m
配置文件：channel DMxS -hl
b. Wafer尺寸： Di"9 M(6vf
长度：1420 XQY& 4tK
宽度：60 < ^q" 31f
c. 2D晶圆属性： _5S$mc8K0
材质：cladding `8.32@rUB.
2) 点击OK，将此设置应用到布局中。 xv% USm
u`Qcw|R+
3. 创建一个MMI星型耦合器 hSKH#NS
由于MMI星形耦合器中有四个输出通道，因此需要找到在教程2(教程2：创建一个简单的MMI耦合器)中的简单MMI耦合器所产生的四个最大强度的位置。 如教程2中所述，这个位置在MMI耦合器中的第二个波导大约1180-1210μm的地方。
Z#t)Z "
要创建MMI星型耦合器并找到所需耦合的相关耦合器长度，请执行以下步骤。 ~)8i5p;P/k
步骤 操作 ?_j6})2zY
1) 绘制和编辑第一个波导 -+_aL4.
a. 起始偏移量： 4kF .
水平：0 _
* s
垂直：0 }=m?gF%3
b. 终止偏移： W#_g vW
水平：100 }_/h~D9-T#
垂直：0 UpseU8Wo
2) 绘制和编辑第二个波导 Wk6&TrWlY
a. 起始偏移量： x&/Syb
水平：100 7`<? f O
垂直：0 S,9WMti4x
b. 终止偏移： h: ;e h
水平：1420 wR+`("2{r
垂直：0 V//q$/&8(
c. 宽：48 _v=WjN
3) 单击OK，应用这些设置。 9x^
/kAB
:O+b4R+
safS>wM]
4. 插入输入平面 ]JPPL4w AT
要插入输入平面，请执行以下步骤。 I5O H=,y`
步骤 操作 YIUm Cx0a
1) 从绘制菜单中选择输入平面。 |=}~>!!
2) 要插入输入平面，请单击布局窗口的左侧。 2OlC7X{
输入平面出现。 |A/_Qe|s2
3) 要编辑输入平面，请从编辑菜单中选择属性。 [#6Esy8|
出现“输入平面属性”对话框（参见图1）。 xWb?i6)z&
4) 确保在“全局数据”选项卡中，Z位置：偏移量，值为2.000。 UZ3Aq12U}a
[attachment=127412] >P"/ nS"nn
图1.输入平面属性对话框 +Qb/:xQu
5. 运行仿真 %vYlu%c<
要运行仿真，请执行以下步骤。 7.rZ%1N
步骤 操作 ^K 8a#-
1) 从“模拟”菜单中，选择“计算2D各向同性仿真”。 t\d;}@ bl
将显示“模拟参数”对话框。 5nqdY*
2) 在“全局数据”选项卡上，在“显示数量”中键入250。 +1fOW4!5
3) 单击2D选项卡，确保选择了以下设置（参见图3）。 pYUkd!K"
3Il/3\
偏振：TE \ 1'R}B@;
网格-点数= 600 _H<OfAO
BPM求解器：Padé（1,1） G 6mM6(S r
引擎：有限差分 ! r GI),
方案参数：0.5 -mo
'
$1
传播步长：1.55 * t9qH
边界条件：TBC sl O9H6<
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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