OptiBPM入门指南（2）

11.1 定义材料要定义材料，请执行以下步骤。
步骤执行
1) 从“文件”菜单中，选择“新建”。出现“初始属性”对话框（参见图2）

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图2.初始属性对话框

使用“初始属性”对话框指定基本参数。这些参数可以稍后在会话框中进行更改，因为希望这些参数较少地改变，因此在项目创建开始时对其进行设置。例如，预期诸如折射率之类的属性在设计会话中将比设计中的其他属性（例如系统几何形状）更少地改变。轮廓是用来确定横向平面中波导几何形状的规格。通道波导包含多层结构，光纤具有圆形横截面，扩散波导具有渐变折射率指数。这些定义在设计会话中比几何体布局更改地更少。

2) 单击“轮廓”和“材料”。将出现“轮廓设计器”窗口（参见图3）。

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图3.轮廓设计器窗口

OptiBPM Designer1是我们正在使用的项目的临时名称。保存项目时，可以给它一个更有意义的名称。

3) 在OptiBPM_Designer1的目录下，在“材料”文件夹下，右键单击“电介质”文件夹。
出现一个右键菜单。

4) 选择新建。
出现Dielectric1对话框（参见图4）。

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图4.介质对话框

5) 键入以下信息：
名称：Core
折射率（Re :)：1.46
6) 单击各向异性选项卡并键入折射率Re的实部： 1.46
7) 要保存材料，请单击“存储”。
名称Core出现在目录中的Dielectric文件夹和对话框标题栏中。
注意：您可以打开对话框，或关闭对话框以防止“轮廓设计器”窗口变得混乱。

折射率有两种定义，因为在2D计算中，折射率通常不是物理指标，而是有效的指标。 2D标签是保存有效折射率的地方; 当有效折射率放置在2D选项卡中时，仅在执行2D模拟时才使用。 3D BPM和模式解算器将使用其他选项卡中的定义。
8) 单击各向异性选项卡
在项目中的某个时刻，可能会使用其他BPM模拟器，可以接受各向异性材料。各向异性材料的特征在于介电常数张量（见图5）。材料Core可以在这种环境中使用（尽管它本身不是各向异性的），因此默认情况下，OptiBPM会自动设置适当的对角线介电常数张量，即主对角线中的n2。如果需要指定各向异性材料，请取消选中默认复选框并输入相应的常数（参见图5）。

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图5.3D各向异性标签

9) 重复步骤3）至6），并键入以下信息（参见图6）
名字：Clad
折射率（Re :)：1.44
10) 要保存信息，请单击“存储”。
Clad出现在目录和对话框标题栏中的Dielectric文件夹中。

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图6 包层定义

11.2 定义2D和3D通道轮廓
要提供2D和3D轮廓的定义，请执行以下步骤。
步骤操作
1) 在OptiBPM_Designer1下的“Profiles”文件夹下的目录下，右键单击“Channel”文件夹。
出现一个右键菜单。
2) 选择新建。
出现“通道”对话框。
注意：要确保您可以查看所有场，请最大化ChannelPro对话框。
3) 输入轮廓文件名称：BuriedWg
4) 提供2D配置轮廓定义：
• 在2D轮廓定义下，在“材料”组合框列表中，单击新定义的材质“Core”。
通过选择Core，如果2D模拟器被调用，与配置文件名称BuriedWg相关联的波导内的任何点将具有Core的2D规范中定义的折射率。

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图7 2D轮廓定义

通道轮廓文件由外延方向的层和这些在3D轮廓面板中被定义层组成。
5) 要指定3D轮廓定义：
a. 在3D轮廓定义下，键入以下信息：
层名称：Channel1（通道1）
宽度：1.0
厚度：2
偏移量：0
b. 在材料清单中，选择Core。
c. 单击添加。
您输入的信息显示在3D配置文件定义窗口中。
6) 要保存通道轮廓文件，请单击“存储”。
BuriedWg出现在目录中的Channel文件夹中，在Profile Designer标题栏和设计底部的选项卡上（参见图8）。

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图8 定义通道轮廓

7) 要返回OptiBPM布局设计器窗口，请最小化“轮廓设计器”窗口。
出现OptiBPM GUI和初始属性对话框。

11.3定义布局设置
要定义布局设置，请执行以下步骤：
步骤操作
1) 在“初始属性”对话框中，单击“默认波导”标签。
2) 键入以下值：
宽度：4.0
注意：所有波导将使用该值作为默认宽度。
3) 在轮廓列表中，单击新定义的BuriedWg（参见图9）。
注意：可以随时更改默认的或者相关联的任意单个波导（在“波导布局设计器”中，选择“编辑”>“默认波导”）。

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图9初始属性对话框 - 默认波导选项卡

要在平面视图中指定分析区域的大小：
4) 单击“晶圆尺寸”选项卡。
键入以下值（参见图10）。
长度：800
宽度：40

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图10初始属性对话框 - “晶圆尺寸”选项卡

指定任意点的材料并不包含波导内部（对于2D计算）：
5) 单击“2D晶圆属性”选项卡
6) 在晶圆折射率中，在“材质”列表中，单击“包层”。

在3D计算的情况下，需要提供更多的信息，因为通常用于基底的材料与用于包层的材料不同。另外，需要规定层的厚度。在这种情况下，我们在掩埋波导中以相同的材料来定义基底和包层。注意，这不是基底或包层的实际厚度。相反，这些数字指定计算窗口的边界。基底的理想厚度将是足够大以容纳被分析的波导模式，但又不能太厚以避免网格的精度受损。在实际工作中，随着波导设计经验的增加，这些尺寸将需要在后期进行优化。但是，可以稍后更改这些尺寸（在“波导布局设计器”中，选择“编辑”>“晶圆属性”）。
要指定与任何不在任何波导内的点相关联的材料进行3D计算：
7) 单击“3D晶片属性”选项卡。
8) 在“包层”面板中，选择“材料：包层”，然后键入“厚度”：17。
9) 在“基底”面板中，选择“材料：包层”，然后键入“厚度”：15

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图11初始属性对话框 - “3D晶圆属性”选项卡

10) 要将设置应用于布局，请单击“确定”。
将显示项目布局窗口。
注意：最大化项目布局窗口并调整放大倍率（+ - 按钮），使布局在屏幕上显示为适当的大小。
将项目保存为GettingStarted.bpd，以恢复目前已完成。如果要保留记录此项目中间步骤的文件，请使用SaveAs功能。保存文件后，轮廓设计器中树的名称为“GettingStarted”，保存的名称将替换临时名称“OptiBPMDesigner 1”（见图7）。同样，如果您在OptiBPM中打开其他项目，则将在轮廓设计器中创建与新打开的项目名称相同的新分支。

......

未完待续

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