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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： As+;q NO
• 生成材料 I\upnEKKzZ
• 插入波导和输入平面 [9O~$! <%
• 编辑波导和输入平面的参数 Z SRR lkU
• 运行仿真 !wd'::C
• 选择输出数据文件 VL7S7pb_
• 运行仿真 v] T(z L|
• 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果和各种数值工具 ? JgO-.
aw/7Z`
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。
f5aF6FBH
$}nh[@
本课程描述了如何创建一个MMI星型耦合器。该星型耦合器是对简单MMI耦合器(教程2：创建一个简单多模干涉星型（下文简称为MMI）耦合器)的进一步改进。它是由一个输入波导、一个MMI耦合器以及四个输出波导组成。步骤如下： *1W, M zg
• 定义MMI星型耦合器的材料 (~Uel1~@
• 定义布局设置 !(* a+ur&i
• 创建MMI星形耦合器 `(,*IK a
• 运行模拟 ,MM>c OQ
• 查看最大值 ~zxwg+:QO
• 绘制输出波导 >&;>PZBPCO
• 为输出波导分配路径 H=&/ Q
• 在OptiBPM_Analyzer中查看仿真结果 2]D$|M?$~
• 添加输出波导并查看新的仿真结果 `pi-zE)
• 在OptiBPM_Analyzer中查看新的仿真结果 bEBBwv
1. 定义MMI星型耦合器的材料 *IWFeu7y
要定义单向弯曲器件的材料，请执行以下步骤。 u`Z0{d
步骤 操作 {^cF (7p
1) 创建一个介电材料： q# 99iiG1
名称：guide `z}vONXpAX
相对折射率(Re)：3.3 ,g/ _eROJ
2) 创建第二个介电材料 ])V2}g H
名称： cladding +9zJlL^A%
相对折射率(Re)：3.27 VU! l50
3) 点击保存来存储材料 9q1HSJ1)
4) 创建以下通道： [0u.}c;(
名称：channel 3vdu;W=Sz
二维剖面定义材料: guide zb;(?!Bd#
5 点击保存来存储材料。 2(m85/Hr\;
h
` \$sT!Z
2. 定义布局设置 @S}/g/+2
要定义布局设置，请执行以下步骤。 U g}8y8
步骤 操作 RpO@pd m
1) 键入以下设置。 Z5G]p4
a. Waveguide属性： 1 BQ0M{&
宽度：2.8 Zc'|!pT _
配置文件：channel 6<x~Mk'u)
b. Wafer尺寸： b
, juF2
长度：1420 i c*->- !
宽度：60 ~+O `9 &
c. 2D晶圆属性： jR{-
材质：cladding /&PKCtm&~
2) 点击OK，将此设置应用到布局中。 3CR@'
qG-
v B h;
3. 创建一个MMI星型耦合器 ;V_.[aX
由于MMI星形耦合器中有四个输出通道，因此需要找到在教程2(教程2：创建一个简单的MMI耦合器)中的简单MMI耦合器所产生的四个最大强度的位置。 如教程2中所述，这个位置在MMI耦合器中的第二个波导大约1180-1210μm的地方。 &5\^f?'b7
要创建MMI星型耦合器并找到所需耦合的相关耦合器长度，请执行以下步骤。 D \N
\ BD
步骤 操作 B7!<{ i
1) 绘制和编辑第一个波导 C:`;d& d
a. 起始偏移量： X E|B)Q(
水平：0 Rn`ld@=p[
垂直：0 LHh5 v"zjG
b. 终止偏移： {<qF }i:V
水平：100 {5^ K Xj$B
垂直：0 n X0HT
)}
2) 绘制和编辑第二个波导 1T ( u
a. 起始偏移量： f UC9 -?(K
水平：100 jY7=m Ad
垂直：0 B:4Ka]{YO
b. 终止偏移： !fY7"E{%%
水平：1420 %.mEBI=hs
垂直：0 lnS(&`oh\=
c. 宽：48 GCDwWCxh
3) 单击OK，应用这些设置。 %$@1FlqX;
z{9=1XY
|]`hXr
4. 插入输入平面 N X pmT4
要插入输入平面，请执行以下步骤。 96d~~2p
步骤 操作 HcRa`Sfc]/
1) 从绘制菜单中选择输入平面。 JVtQ ,oZ
2) 要插入输入平面，请单击布局窗口的左侧。 *5_V*v 6
输入平面出现。 vT|`%~Be
3) 要编辑输入平面，请从编辑菜单中选择属性。 <5S@ORN
出现“输入平面属性”对话框（参见图1）。 M=O Cz gj
4) 确保在“全局数据”选项卡中，Z位置：偏移量，值为2.000。 {7* >Cv}
[attachment=127412] E<tK4?i"
图1.输入平面属性对话框 lVz9k
5. 运行仿真 :\XI0E
要运行仿真，请执行以下步骤。 ui:=
步骤 操作 k1)%.pt%
1) 从“模拟”菜单中，选择“计算2D各向同性仿真”。 NzQ9Z1Mxy
将显示“模拟参数”对话框。 zN #*G
i'
2) 在“全局数据”选项卡上，在“显示数量”中键入250。 h.)h@$d
3) 单击2D选项卡，确保选择了以下设置（参见图3）。 A /(lK q
'Gx$Bj
偏振：TE )p<WDiX1!e
网格-点数= 600 .N,&Uv-
BPM求解器：Padé（1,1） tF*szf|$-
引擎：有限差分 F.tfgW(A@
方案参数：0.5 ,R?np9wc
传播步长：1.55 _]b3,% 2
边界条件：TBC 5G(3vRX|1
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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