OptiBPM：创建一个简单的多模干涉（MMI）耦合器

主要用于介绍如何在OptiBPM中创建一个简单的多模干涉耦合器，主要步骤如下：

• 定义MMI耦合器的材料；

• 定义布局设定；

• 创建一个MMI耦合器；

• 插入输入面；

• 运行模拟；

• 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果。

 

1. 定义MMI耦合器的材料

为了定义MMI耦合器的材料，需要进行如下操作：

1) 通过File-New打开“初始性能对话框（Initial Properties）“

 

图1.初始性能对话框

 

2) 点击图1中的“轮廓和材料（Profiles And Materials）”以激活“轮廓设计窗口（Profile Designer）”

 

图2.轮廓设计窗口

 

3) 右键单击图2中材料（Materials）标签下的“电介质（Dielectric）“，选择New以激活电介质材料创建窗口

 

 

图3.电介质材料创建窗口

 

4) 在图3中窗口创建第一种电解质材料：

− Name : Guide

− Refractive Index (Re) : 3.3

− 点击“Store”以保存创建的第一种电解质材料并关闭窗口

 

图4.创建Guide材料

 

5) 重复步骤3）和4），创建第二种电解质材料：

− Name : Cladding

− Refractive Index (Re) : 3.27

− 点击“Store”以保存创建的第一种电解质材料并关闭窗口

 

    

图5.左图为创建Cladding材料，右图为材料创建成功后电解质材料标签下的显示

 

6) 双击Profiles标签下的Channel-Channel1，进入通道编辑窗口，构建通道：

− Name ：Guide_Channel

− 2D profile definition: Guide

− 点击“Store”保存创建的通道并关闭通道编辑窗口，关闭Profile Designer窗口

 

图6.构建通道

2. 定义布局设定

为了定义布局设定，需要在“初始性能对话框（Initial Properties）”窗口进行以下操作：

1) 点击“默认波导（Default Waveguide）”标签

− Width：2.8

注意：所有的波导将会使用此设定以作为默认厚度

− Profile：Channel-Guide

图7.默认波导标签下“Width”以及“Profile”设置 

 

2) 切换到“晶圆尺寸（Wafer Dimension）”标签：

− Length：5300

− Width：60

 

图8.设置晶圆尺寸

 

3) 切换到“2D晶圆属性（2D Wafer Properties）”标签：

− Material：Cladding

− 点击OK以激活布局窗口

 

图9.晶圆材料设置

 

4) 布局窗口

 

图10.默认情况下布局窗口显示

 

5) 调整显示比率，以便更好进行波导结构布局设置：

− View-Layout Options以激活布局设置选项窗口

− Display ratio : Z=40,点击OK，如图11所示

− 调整缩放比率为0.6 ，最终布局显示如图12所示

 

图11.调整Z方向和X方向的显示比率

 

图12.最终布局显示

 

3. 创建一个MMI耦合器

为了构建一个MMI耦合器，需要进入如下操作：

1) 在“绘图（Draw）”菜单下选择“线性波导（Linear Waveguide）”或者在波导栏 下选择线性波导

2) 当鼠标指针变为十字叉时，点击布局窗口左侧，并向右侧拖拽波导后松开鼠标，以生成第一个线性波导

 

图13 .绘制第一个线性波动