4创建MMI星型耦合器要点.docx
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4创建MMI星型耦合器要点
第4课：
创建MMI星形耦合器（光学BPM）
现在，您已经完成课程1,2和3，你所熟悉的基本程序使用的OptiBPM创建项目：
o创建材料
o插入波导和输入面
o编辑波导和输入平面特性
o运行仿真
o在OptiBPM_Analyzer查看结果和各种数值工具
第4课，所有课程继续提供你已经知道了程序的高层次的描述。
如果您需要更详细的信息，请参阅前面的经验教训的过程。
？
本课程将介绍如何创建一个MMI明星coupler.TheMMI星形耦合器进一步发展在第2课中创建的简单的MMI耦合器：
创建一个简单的MMI耦合器。
它包括一个输入波导，一个MMI耦合器和四个输出波导。
该程序是：
o对于MMI星形耦合器定义材料
o定义布局设置
o创建MMI星形耦合器
o运行模拟
o查看最大值
o绘制输出波导
o分配一个路径到输出波导
o查看仿真结果OptiBPM_Analyzer
o添加输出波导和查看新的模拟结果
o查看新的模拟结果OptiBPM_Analyzer
在您开始这一课
o熟悉在第1课的程序：
入门。
o熟悉在第2课的程序：
创建一个简单的MMI耦合器。
o熟悉在第3课的程序：
创建一个单一弯道器。
对于MMI星形耦合器定义材料
以定义MMI耦合器的材料中，执行以下步骤。
步
行动
1
创建下面的电介质材料：
名称：
指导
折射率（重:
）：
3.3
2
创建第二个介质材料：
产品名称：
包层
折射率（回复:
）：
3.27
3
为了节省材料，单击存储。
4
创建以下渠道：
产品名称：
通道
2D轮廓定义材质：
指南
5
为了节省材料，单击存储。
定义布局设置
要定义布局设置，请执行以下步骤。
步
行动
1
键入下面的设置。
a.Waveguide属性：
宽度：
2.8
简介：
通道
b.Wafer尺寸：
长：
1420
宽：
60
c.2D晶圆特性：
材质：
覆
2
要应用设置的布局，然后单击确定。
创建MMI星形耦合器
由于有四个输出通道在MMI星形耦合器，就必须寻找到简单的MMI耦合器在第2课：
创建一个简单的MMI耦合器生产四种强度最大值。
曾经出现在第2课：
创建一个简单的MMI耦合器，这种情况发生在第二波导在MMI耦合器大约是1180-1210μm长。
要创建MMI星形耦合器，并找到一个相关的耦合器长度为所需的连接，请执行以下步骤。
步
行动
1
绘制和编辑第一波导。
一个。
开始偏移：
水平：
0
垂直：
0
湾 结束偏移量：
水平：
100
垂直：
0
2
绘制和编辑第二波导。
一个。
开始偏移量：
水平：
100
垂直：
0
湾 结束偏移量：
水平：
1420
垂直：
0
角 宽度：
48
3
要应用设置，请单击OK（确定）。
插入输入平面
要插入的输入平面，请执行以下步骤。
步
行动
1
从Draw菜单中，选择输入平面。
2
要插入的输入平面，单击尽量靠近窗口的布局尽可能的左侧。
出现输入平面。
3
要编辑输入平面，从编辑菜单中，选择属性。
输入平面属性对话框（参见图1）。
4
确保全球数据选项卡，Z位置上：
偏移，该值是2.000。
图1：
输入平面属性对话框
5
保存该项目。
运行模拟
运行仿真，请执行以下步骤。
步
行动
1
从模拟菜单中，选择计算二维各向同性仿真。
出现仿真参数对话框。
2
对全局数据选项卡，键入250在显示器的数量。
3
单击2D。
选项卡，并确保以下设置中选择（见图3）
极化方式：
TE
网-点=数600
BPM的求解器：
Padé逼近（1,1）
发动机：
有限差分
方案的参数：
0.5
传播步骤：
1.55
边界条件：
待定
注：
有关模拟参数的详细信息，请参阅OptiBPM的用户指南。
图2：
仿真参数对话框，全球标签
图3：
仿真参数对话框-2D标签
4
开始模拟，单击运行，
在OptiBPM_Simulator窗口打开和运行模拟。
注：
在本课程中的模拟是短暂的，因此它会很快结束。
不要打开OptiBPM_Analyzer当您被询问。
5
在选择的二维光场类型视图OptiBPM_Simulator。
注意：
要显示二维视图中，单击图像地图按钮。
图4：
模拟-二维光场
在这里，我们可以检讨结果，并决定在哪里耦合将是最有效和最合理的。
正如前面所讨论的，我们感兴趣的是四个局部强度最大值和发现它们的精确的水平位置。
因为我们有200显示和总长度为1420μm，我们认识到，这些极大值从原点放置约间隔1400μm范围内。
查看最大值
要查看最大值，请执行以下步骤。
步
行动
1
在模拟器中，用鼠标右键单击图形，
出现一个上下文菜单（见图5）。
图5：
上下文菜单
2
选择数据夹紧设置。
该数据夹紧对话框（参见图6）。
图6：
数据夹紧对话框
3
在ë-轴，清除自动缩放复选框。
规模最小和最大规模变得活跃。
4
输入以下值：
规模最小：
0.4
规模最大：
0.5
注：
强度是间隔<0,1>。
5
要应用设置的图形，单击OK（确定）。
该二维光场视图更改为显示新的数据夹紧设置（参见图7）。
图7：
模拟新的数据夹紧设置
6
为了更准确地查看这四点，请右键单击图表中的任何地方访问上下文菜单。
7
选择感兴趣的区域。
的感兴趣区域出现对话框（参见图8）。
图8：
利益对话框地区
8
输入以下值：
Z轴开始：
0结束：
100 X轴开始：
0结束：
599 注：
您键入感兴趣的区域的设置重新计算图形的长度和宽度的点，而不是在微米。
因此，从1420μm至251点的长度变化，并且宽度的变化从60微米至600分。
9
要应用设置，请单击OK（确定）。
模拟的视图放大到您所选择的区域（见图9）。
注：
重复此过程，直到认为满意。
图9：
仿真-地区利益
该视图显示了两个点的中心在约1399μm的轴线。
注意：
描述这个值更精确的程序显示在后面的课程中，讨论脚本。
10
关闭模拟窗口并返回到OptiBPM_Designer。
11
更精确地集中在点的中心，改变第二波导的长度。
一个。
在波导双击。
的线性波导属性对话框appears.b。
键入下列值：
结束偏移
水平：
1399
12
要应用设置，请单击OK（确定）。
13
改变晶片的长度。
一个。
从编辑菜单中，选择晶圆属性。
的晶圆特性对话框appears.b。
键入下列值：
长度：
1500（预计总长度的设备）
14
要应用设置，请单击OK（确定）。
15
运行模拟（见图10）。
图10：
模拟-修订波导和晶圆长度
类推到上面的程序，发现为上层和最外层的强度最大值的垂直位置。
你会发现，它的约19.6μm。
绘制输出波导
输出波导必须是该第二波导的起点连接到强度最大值的行。
要绘制的输出波导，请执行以下步骤。
步
行动
1
画出波导从100um的第二波导到1500um的顶部，并在略微向上倾斜（见图11）。
图11：
画一个输出波导
2
为了准确定位输出波导，双击输出波导打开波导特性对话框。
3
键入下列值。
开始偏移
水平：
100
垂直：
0
结束偏移
水平：
1500
，垂直：
19.6
的输出波导的变化，根据您选择（见图12）的设置位置。
图12：
修改后的输出波导
分配一个路径到输出波导
要指定一个路径输出波导，请执行以下步骤。
步
行动
1
从编辑菜单中，选择编辑模式 > 监控路径，
该路径监视器对话框（参见图13）。
图13：
路径监视对话框
2
单击新建，
在对话框中改变按钮（参见图14），光标变为一个链接。
图14：
路径监视对话框-不同的按钮
3
在布局窗口中，单击第一个波导和输出波导。
定义的路径变为红色（见图15）。
图15：
红色波导
4
要应用的路径，单击Finish（完成）。
路径Path1出现在下拉列表中（参见图16）
图16：
创建路径Path1
5
要返回到布局窗口中，单击OK（确定）。
第一波导和输出波导变回原来的颜色在布局窗口。
6
在布局窗口，进入仿真>>路径监视器类型 ...并选择电源重叠积分与基本模式与全球标准化。
图17：
路径监视类型
7
运行仿真并查看输出波导中的仿真器（见图18）。
图18：
与模拟输出波导
查看仿真结果OptiBPM_Analyzer
要查看仿真结果OptiBPM_Analyzer，请执行以下步骤。
步
行动
1
在仿真结束后出现的对话框中，单击是。
OptiBPM_Analyzer打开。
2
在OptiBPM_Analyzer，选择迭代>路径监控。
的路径监控视图显示（见图19）。
图19：
模拟结果-路径Monitor视图（一条路）
我们的目标是最大限度地从强度最大值的耦合到输出波导。
该图中突出显示的部分必须是在其最大电平。
这是通过精确地改变输出波导的垂直结束点完成。
本次迭代后，您可能会发现，耦合是最好的，当垂直终点值是19.86 微米。
3
要返回到布局窗口，关闭OptiBPM_Analyzer，然后关闭OptiBPM_Simulator。
4
在波导属性对话框，改变输出波导的末端偏移值19.86μm。
添加输出波导和查看新的模拟结果
要添加输出波导和查看新的模拟结果，请执行以下步骤。
步
行动
1
得出三个额外的输出波导（见图20）。
注：
由于极大值分布对称，一个简单的三角函数计算提供的设置要使用的额外的输出波导。
图20：
其他输出波导
2
定位的附加输出波导如下：
1。
对于输出波导2键入下列值。
开始偏移
水平：
100
垂直：
0
结束偏移
水平：
1500
，垂直：
6.62
湾 对于输出波导3键入下列值
开始偏移
水平：
100
垂直：
0
结束偏移
水平：
1500
垂直：
- 6.62
角 键入下列值输出波导4
开始偏移
水平：
100
垂直：
0
结束偏移
水平：
1500
，垂直：
- 19.86
输出波导的位置变化，根据您选择的设置（见图21）。
图21：
输出波导最终设置
3
要指定路径波导2，3，4，请参阅“ 指定的路径输出波导 “。
4
运行模拟（见图22）。
图22：
模拟-四个输出波导
查看新的模拟结果OptiBPM_Analyzer
要查看仿真结果OptiBPM_Analyzer，请执行以下步骤。
步
行动
1
要打开OptiBPM_Analyzer，在模拟结束后出现的提示框中，单击是。
OptiBPM_Analyzer打开。
2
在OptiBPM_Analyzer目录，选择迭代 > 路径 监控。
的路径 监控视图显示（见图23）。
图23：
模拟结果-路径Monitor视图（四个路径）
正如你所看到的，所产生的路径是非常相似的。
这意味着，在所有四个输出波导的功率分布几乎是相同的，这反映了期望的结果。
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