4創(chuàng)建MMI星型耦合器

1、第4課：創(chuàng)建MMI星形耦合器（光學(xué) BPM ）現(xiàn)在，您已經(jīng)完成課程 1,2和3，你所熟悉的基本程序使用的OptiBPM創(chuàng)建項目:創(chuàng)建材料 插入波導(dǎo)和輸入面 編輯波導(dǎo)和輸入平面特性 運行仿真 在OptiBPM_Analyzer查看結(jié)果和各種數(shù)值工具第4課，所有課程繼續(xù)提供你已經(jīng)知道了程序的高層次的描述。果您需要更詳細(xì)的信息，請參閱前面的經(jīng)驗教訓(xùn)的過程。？本課程將介紹如何創(chuàng)建一個MMI明星coupler.The MMI星形耦合 器進一步發(fā)展在第2課中創(chuàng)建的簡單的 MMI耦合器：創(chuàng)建一個簡 單的MMI耦合器。它包括一個輸入波導(dǎo)， 一個MMI耦合器和四個 輸出波導(dǎo)。該程序是:對于MMI星形耦合器定義材

2、料 定義布局設(shè)置 創(chuàng)建MMI星形耦合器 運行模擬 #查看最大值 繪制輸出波導(dǎo) 分配一個路徑到輸出波導(dǎo) 查看仿真結(jié)果OptiBPM_Analyzer 添加輸出波導(dǎo)和查看新的模擬結(jié)果 查看新的模擬結(jié)果 OptiBPM_Analyzer在您開始這一課熟悉在第1課的程序:入門。熟悉在第2課的程序:創(chuàng)建一個簡單的 MMI耦合器。熟悉在第3課的程序: 創(chuàng)建一個單一彎道器。對于MMI星形耦合器定義材料以定義MMI耦合器的材料中，執(zhí)行以下步驟。行動 創(chuàng)建下面的電介質(zhì)材料: 名稱：指導(dǎo)折射率（重：）:3.3創(chuàng)建第二個介質(zhì)材料： 產(chǎn)品名稱：包層 折射率（回復(fù)：）:3.27 為了節(jié)省材料，單擊存儲。創(chuàng)建以下渠道：產(chǎn)

3、品名稱：通道2D輪廓定義材質(zhì)：指南為了節(jié)省材料，單擊存儲。定義布局設(shè)置要定義布局設(shè)置，請執(zhí)行以下步驟。行動 鍵入下面的設(shè)置。Waveguide 屬性: 寬度：2.8簡介：通道Wafer 尺寸：長：1420寬：60C.2D晶圓特性：材質(zhì)：覆 要應(yīng)用設(shè)置的布局，然后單擊確定。 要應(yīng)用設(shè)置，請單擊0K （確定）。 #要應(yīng)用設(shè)置，請單擊0K （確定）。 創(chuàng)建MMI星形耦合器由于有四個輸出通道在 MMI星形耦合器，就必須尋找到簡單的MMI耦合器在第2課：創(chuàng)建一個簡單的 MMI耦合器生產(chǎn)四種強度 最大值。曾經(jīng)出現(xiàn)在第 2課：創(chuàng)建一個簡單的 MMI耦合器，這種 情況發(fā)生在第二波導(dǎo)在 MMI耦合器大約是118

4、0-1210 am長。要創(chuàng)建MMI星形耦合器，并找到一個相關(guān)的耦合器長度為所需的 連接，請執(zhí)行以下步驟。行動 繪制和編輯第一波導(dǎo)。 一個。開始偏移：水平：0垂直：0灣結(jié)束偏移量：水平：100垂直：0 繪制和編輯第二波導(dǎo)。 一個。開始偏移量：水平：100垂直：0灣結(jié)束偏移量：水平：1420垂直：0角寬度：48插入輸入平面要插入的輸入平面，請執(zhí)行以下步驟。行動 從Draw菜單中，選擇輸入平面。要插入的輸入平面，單擊盡量靠近窗口的布局盡可能的左側(cè)。 出現(xiàn)輸入平面。要編輯輸入平面，從編輯菜單中，選擇屬性。 輸入平面屬性對話框（參見圖1）。確保全球數(shù)據(jù)選項卡，Z位置上：偏移，該值是2.000。32Jxl

5、Mode廣 G.auEEianr* ReclangubrC FileLabel |lnpUtPlane1Input Plane EnabledZ PositionExpf 自 ssionOffsetPosition+ fzraoOKCancel | Help圖1 ：輸入平面屬性對話框保存該項目。運行模擬運行仿真，請執(zhí)行以下步驟。行動Input 卩l(xiāng)aneGlob日I Data | Input Fields 2D | Input Fields 3D |stifling Field 從模擬菜單中，選擇計算二維各向同性仿真。 出現(xiàn)仿真參數(shù)對話框。對全局?jǐn)?shù)據(jù)選項卡，鍵入250在顯示器的數(shù)量。單擊2D。

6、選項卡，并確保以下設(shè)置中選擇（見圖3）極化方式：TE網(wǎng)-點二數(shù)600BPM的求解器：Pade逼近（1,1）發(fā)動機：有限差分方案的參數(shù)：0.5傳播步驟：1.55邊界條件：待定注：有關(guān)模擬參數(shù)的詳細(xì)信息，請參閱 Op tiB PM的用戶指南。ZlSimulatian P aramctersGbbdI Ddtm 2DStarting Field:恒用冃I-Reference I ncfeKModalReference Index Waveguide 如I jlhearlWavelergth (pim):1.5500003D.UnknownUser interface configurationAve

7、rageUer-Simubtiori techniqueSimulate As IsSimulate Ushg Script廠 Siffrulatron generates, scattering dstrnforimaVanRun.CancelHelp圖2 :仿真參數(shù)對話框，全球標(biāo)簽45xjSimulation 卩 ar am etc rsGlobal Da：B 2D-Polarization護!fgr TM廠 Nort-LinedfNumb由 of Herotionj-BPM silver -席 araxial C Padefljr Pade(2,2) C pdde(3JPade(4,4)

8、Engine檸 inite DifferenceScheme Parameter廣 Finite ElementL5-Prooaqation Step r WaJer-M e咄1Number of points/pim Number of points1.55Width (umj:GO0.3167|500-Boundary Condition- 恪 r rPML啪LTBCJirichtetL曲創(chuàng)說 16TheoretKal ReNedian CoeHiicient:He00NeumannRin.Cancel圖3:仿真參數(shù)對話框 -2D標(biāo)簽開始模擬，單擊運行，在OptiBPMSimulator

9、窗口打開和運行模擬。 注：在本課程中的模擬是短暫的，因此它會很快結(jié)束。 您被詢問。不要打開 OptiBPM_Analyzer 當(dāng)在選擇的二維光場類型視圖 OptiBPMSimulator 。注意：要顯示二維視圖中，單擊圖像 地圖按鈕。叵USD.冷*1 DmVI fiirtf事喬弋HIrii11圖4 :模擬-二維光場理的。正如前面所討論的,我們感興趣的是四個局部強度最大值和在這里，我們可以檢討結(jié)果，并決定在哪里耦合將是最有效和最合發(fā)現(xiàn)它們的精確的水平位置。因為我們有200顯示和總長度為1420 am，我們認(rèn)識到，這些極大值從原點放置約間隔1400 am范圍內(nèi)。查看最大值要查看最大值，請執(zhí)行以下步

10、驟。行動 在模擬器中，用鼠標(biāo)右鍵單擊圖形, 出現(xiàn)一個上下文菜單（見圖5）0Region of Interest,Pfot jetbng-.Axis Settings.,Innage Map Settings一.P 對炎呂 Settings, H,Data Clamping Settings.,5h岡 Slice 5ele匚torI PrintL圖5 :上下文菜單選擇數(shù)據(jù)夾緊設(shè)置07 ）。57 ）。5廠Clamp曲a a Cutoff-Sampling Resolutionr廠 Auto Adid$l該數(shù)據(jù)夾緊對話框（參見圖6 ）。E *Awis廠 Auto scaleScae Min L40.

11、5Sc8e MaxOKCancel圖6 :數(shù)據(jù)夾緊對話框在？-軸，清除自動縮放復(fù)選框。規(guī)模最小和最大規(guī)模變得活躍。輸入以下值：規(guī)模最?。?.4規(guī)模最大：0.5注：強度是間隔 0要應(yīng)用設(shè)置的圖形，單擊0K （確定）。該二維光場視圖更改為顯示新的數(shù)據(jù)夾緊設(shè)置（參見圖Xh 丨 I#J cl? iJ圖7 :模擬新的數(shù)據(jù)夾緊設(shè)置為了更準(zhǔn)確地查看這四點，請右鍵單擊圖表中的任何地方訪問上下文菜單。選擇感興趣的區(qū)域。的感興趣區(qū)域出現(xiàn)對話框（參見圖8）。99EKtenlStartRegion of Interest599EndHjiApply圖&利益對話框地區(qū)輸入以下值：Z軸開始：0結(jié)束：100 X軸開始：0結(jié)

12、束：599注：您鍵入感興趣的區(qū)域的 設(shè)置重新計算圖形的長度和寬度的點，而不是在微米。 因此，從1420m至251點的長度 變化，并且寬度的變化從60微米至600分。要應(yīng)用設(shè)置，請單擊0K （確定）。模擬的視圖放大到您所選擇的區(qū)域（見圖 9）。注：重復(fù)此過程，直到認(rèn)為滿意。1111田2I5 : J.、注意:10HODw圖9 :仿真-地區(qū)利益該視圖顯示了兩個點的中心在約1399am的軸線。描述這個值更精確的程序顯示在后面的課程中，討論腳本。關(guān)閉模擬窗口并返回到Op tiB PM_Desig ner 。更精確地集中在點的中心，改變第二波導(dǎo)的長度。 一個。在波導(dǎo)雙擊。的線性波導(dǎo)屬性對話框appears

13、.b。鍵入下列值: 結(jié)束偏移12要應(yīng)用設(shè)置，請單擊OK （確定）。13改變晶片的長度。水平：13991415忙m Hart*吟IlFT-r rr-i :匸-LTzflg 卄 j li 心 A ”，：岬一個。從編輯菜單中，選擇晶圓屬性0的晶圓特性對話框appears.b o鍵入下列值:長度：1500 （預(yù)計總長度的設(shè)備）要應(yīng)用設(shè)置，請單擊OK （確定）。運行模擬（見圖10 ）0WnglOQXd I，H I = ：（ II . LUI 匚帆-iT* ih- 3 ” M S 碼 =.；亠圖10 :模擬-修訂波導(dǎo)和晶圓長度類推到上面的程序，發(fā)現(xiàn)為上層和最外層的強度最大值的垂直位置。你會發(fā)現(xiàn)，它的約19

14、.6 am。繪制輸出波導(dǎo)輸出波導(dǎo)必須是該第二波導(dǎo)的起點連接到強度最大值的行。要繪制的輸出波導(dǎo)，請執(zhí)行以下步驟。步行動11 ）。畫出波導(dǎo)從100um的第二波導(dǎo)到1500um的頂部，并在略微向上傾斜（見圖13|；ro.ooo iHoodtoI 1 M 1 1 I I II 1 I 1 III I I I 1 I1200-000b+OO,血ifeiiii.MW80C.00aI HU I I .Ll I. I I MM t l_il * 1 I K I I ll I J| I 1 F 1 I II 1 ilivnl 陽一*、:8IWAi日 iiripk4_rs3. I圖11 ：畫一個輸出波導(dǎo)為了準(zhǔn)確定

15、位輸出波導(dǎo)，雙擊輸出波導(dǎo)打開 波導(dǎo)特性對話框。鍵入下列值。開始偏移水平：100垂直：0結(jié)束偏移水平：1500，垂直：19.6的輸出波導(dǎo)的變化，根據(jù)您選擇（見圖 12）的設(shè)置位置。I? -I E-PD I圖12 :修改后的輸出波導(dǎo)分配一個路徑到輸出波導(dǎo)要指定一個路徑輸出波導(dǎo)，請執(zhí)行以下步驟。行動 從編輯菜單中，選擇編輯模式 監(jiān)控路徑， 該路徑監(jiān)視器對話框（參見圖13 ）。卩址h MonitorJINew I Delate 月蔚弱 | I Properties |OK圖13 :路徑監(jiān)視對話框單擊新建，在對話框中改變按鈕（參見圖14 ），光標(biāo)變?yōu)橐粋€鏈接。Path MonitorOKZ3力 IRe斃

16、t I I Properties 圖14 :路徑監(jiān)視對話框 -不同的按鈕在布局窗口中，單擊第一個波導(dǎo)和輸出波導(dǎo)。定義的路徑變?yōu)榧t色（見圖15 ）。圖15 :紅色波導(dǎo)要應(yīng)用的路徑，單擊Finish （完成）。路徑Path1出現(xiàn)在下拉列表中（參見圖16）卩址h MonitorNew Delate B品et | Properties| OK |圖16 :創(chuàng)建路徑Path1要返回到布局窗口中，單擊 OK （確定）。 第一波導(dǎo)和輸出波導(dǎo)變回原來的顏色在布局窗口。在布局窗口，進入 仿真 路徑監(jiān)視器類型 化。.并選擇電源重疊積分與基本模式與全球標(biāo)準(zhǔn)Path Monitoring TyperTVPe2D On

17、lyPower overlap integral with fundamental mode3D/3I?廠 Power in pathMaximum amplilude in waveguide boundafies 廣 Maximum inten$il5)in waveguide boundaries-Normalizatiori俗 GlobalLoCdilCancelHdp圖17 :路徑監(jiān)視類型運行仿真并查看輸出波導(dǎo)中的仿真器（見圖18 )。nnoi:咋him= f I rtart*-1Il匚茄LI ；i劉 I 衛(wèi)w 1 * tLi5hCflr：lrtST THU IH|1LtJ kii

18、I = : N H II* jr Ltq .巧 - /M *ii tfh - i tl* j ih j. U.查看仿真結(jié)果Op tiB PM Analyzer圖18:與模擬輸出波導(dǎo)要查看仿真結(jié)果Op tiB PM_An alyzer，請執(zhí)行以下步驟。行動 在仿真結(jié)束后出現(xiàn)的對話框中，單擊是。OptiBPM_Analyzer 打開。圖19:模擬結(jié)果-路徑Monitor視圖（一條路）圖19:模擬結(jié)果-路徑Monitor視圖（一條路）在OptiBPM_Analyzer ，選擇迭代 路徑監(jiān)控。 的路徑監(jiān)控視圖顯示（見圖19 ）。11該圖中我們的目標(biāo)是最大限度地從強度最大值的耦合到輸出波導(dǎo)。突出顯示的部分必須是在其最大電平。這是通過精確地改變輸出波導(dǎo)的垂直結(jié)束點完成。本次迭代后，您可能會發(fā)現(xiàn)，耦合是最好的,當(dāng)垂直終點值是19.86微米。要返回到布局窗口，關(guān)閉 Op tiB PM_An alyzer ，然后關(guān)閉Op tiB PM .Simulator 。在波