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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： ^Yj"RM$;N
• 生成材料 La"o)L +m_
• 插入波导和输入平面 O^.%C`*
• 编辑波导和输入平面的参数 cS<TmS!
• 运行仿真 I86e&"40
• 选择输出数据文件 xn (+G$m
• 运行仿真 LXHwX*`Y
• 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果和各种数值工具 )t|^Nuj8
D 4< -8
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。 -"W )|oC_
hc-lzYS
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： #*!+b
• 定义MMI星型耦合器的材料 1<xcMn0et
• 定义布局设置 |h5kg<Z go
• 创建MMI星形耦合器 Gs[Vu@*
• 运行模拟 :{[<g] (
• 查看最大值 Dn~Z SrJ
• 绘制输出波导 P3'2IzNw
• 为输出波导分配路径 \'n$&PFe
• 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果 oi7
3YOB
• 添加输出波导并查看新的仿真结果 eY J{LPo
• 在OptiBPM_Analyzer中查看新的仿真结果 '5'3_vM
1. 定义MMI星型耦合器的材料 hVMYB_<~
要定义单向弯曲器件的材料，请执行以下步骤。 ~O \}/I28
步骤 操作 2q)T y9
1) 创建一个介电材料： hP?7zz$*j
名称：guide !G7h9CF|{
相对折射率(Re)：3.3 LO"_NeuL
2) 创建第二个介电材料 }l~]b 3@qu
名称： cladding as>:\hjP##
相对折射率(Re)：3.27 82lr4
3) 点击保存来存储材料 q1 H=/[a
4) 创建以下通道： xN6>2 e
名称：channel zQ ,f5x
二维剖面定义材料: guide fD'/#sA#'
5 点击保存来存储材料。 m7JPH7P@BM
g^1r0.Sp{8
2. 定义布局设置 c v3L&zg M
要定义布局设置，请执行以下步骤。 d -~vR(tU
步骤 操作 vCj4;P g
1) 键入以下设置。 [M4xZHd#o
a. Waveguide属性： &]w#z=5SXi
宽度：2.8 1Yud~[c
配置文件：channel M~-h -tG
b. Wafer尺寸： Sa Cx)8ul0
长度：1420 wTT R oeJ}
宽度：60 L^lS ^P
c. 2D晶圆属性： 't7Z] G
材质：cladding u=%y
2) 点击OK，将此设置应用到布局中。 (#oYyM]
#zxd;;p3
3. 创建一个MMI星型耦合器 i< mev L
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。 Yt{j i
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。 V"O 9n [ |
步骤 操作 >)LAjwhBp
1) 绘制和编辑第一个波导 F=srkw:*.
a. 起始偏移量： J;~E<_"Hn
水平：0 0C]4~F x~
垂直：0 l 8^y]M
b. 终止偏移： CJp-Y}fGEA
水平：100 )!A 2>
垂直：0 D i+4Eb
2) 绘制和编辑第二个波导 `$ at9
a. 起始偏移量： wazP,9W?
水平：100 ]oEQ4
垂直：0 UxeL
cUP
b. 终止偏移： #7o0dE;Kg9
水平：1420 /l ^y}o %?
垂直：0 iX{H,- C
c. 宽：48 7aQ n;
3) 单击OK，应用这些设置。 gGI8t@t:
MI\]IQ U
`gI~|A4
4. 插入输入平面 !N1J@LT5h
要插入输入平面，请执行以下步骤。 (xL
:;
步骤 操作 iT.|vr1HG
1) 从绘制菜单中选择输入平面。 S 6GMUaR
2) 要插入输入平面，请单击布局窗口的左侧。 RyuEHpN }
输入平面出现。 EL7T'zJ$
3) 要编辑输入平面，请从编辑菜单中选择属性。 VD/&%O8n
出现“输入平面属性”对话框（参见图1）。 r{S= Z~J
4) 确保在“全局数据”选项卡中，Z位置：偏移量，值为2.000。 -D #5o,]3
[attachment=127412] B7!;]'&d
图1.输入平面属性对话框 \-OC|\{32
5. 运行仿真 &\k?xN
要运行仿真，请执行以下步骤。 V\AK6U@r^
步骤 操作 >!
oF0R_<
1) 从“模拟”菜单中，选择“计算2D各向同性仿真”。 <(YF5Xm6$h
将显示“模拟参数”对话框。 y@A6$[%(E|
2) 在“全局数据”选项卡上，在“显示数量”中键入250。 IcFK,y%1
3) 单击2D选项卡，确保选择了以下设置（参见图3）。 oIb)
Rq! m
:CTL)ad2
偏振：TE \i0-o8q@I
网格-点数= 600 D #jX6
BPM求解器：Padé（1,1） Hd 0Xx}3&
引擎：有限差分 * Tp]h 0
方案参数：0.5 4UD' %}>y
传播步长：1.55 ({e7U17[#
边界条件：TBC ]G*$W+G]
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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