17一个各向异性埋波导模态分析.docx
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17一个各向异性埋波导模态分析
引言(BPM)
本课模拟各向异性考虑埋引导的效果。
该核心具有各向异性的相对介电常数张量分量ε x x =ε Ž Ž =2.31,ε ÿ ÿ =2.19。
它是埋在介电常数的覆层和衬底ε 2 =2.05。
图1:
各向异性掩埋矩形光波导的横截面
该程序是:
•定义材料
•定义布局设置
•创建线性波导
•创建线性波导
•设定模拟参数-三维各向异性标签
•查看介电常数的元素(XY切)
•计算模式
•计算磁场
在您开始这一课
•熟悉在第1课的程序:
入门。
•熟悉在第3课的程序:
创建一个单一弯道器。
定义材料(BPM)
要定义各向异性3D模式求解器的材料,请执行以下步骤。
步
行动
1
在布局设计,从文件菜单中选择新建。
Ŧ 他的初始属性对话框出现。
2
单击配置文件和材料。
Ŧ 他个人设计师打开。
3
在OptiBPM中设计师1,在材料文件夹,右键单击该Dielectri 文件夹并选择新建。
Ŧ 他Dielectric1对话框出现。
4
单击三维各向异性选项卡,然后取消选择使用默认。
5
创建下面的电介质材料(见图2):
产品名称:
AnisoEps 介电常数的核心张量(RE):
ε x x =2.31
ε ÿ ÿ =2.19
ε Ž Ž =2.31
ε x ý =0
6
点击S 撕毁。
介电材料AnisoEps保存在资料夹中。
7
创建下面的第二dialectric材料(参见图3):
产品名称:
每股收益 覆层和衬底的介电常数张量(RE):
ε x x =ε Ÿ Ÿ =ε Ž Ž =2.05
ε x Ÿ =ε Ÿ x =0
8
点击S 撕毁。
图2:
在各向异性芯的相对介电常数张量
图3:
介电常数的包层和衬底的张量
创建配置文件(BPM)
以创建一个矩形波导埋轮廓,请执行以下步骤。
步
行动
1
在OptiBPM中设计师1,配置文件的文件夹,右键单击通道,并选择新建(见图4)。
2
键入下面的配置文件名称:
BuriedAniso
3
输入/选择以下值:
一个。
2D轮廓定义
材质:
AnisoEps
湾 3D轮廓定义
图层名称:
层0
宽度:
2
厚度:
1
偏移量:
0
材质:
AnisoEps
4
单击添加。
5
点击S 撕毁。
6
关闭配置文件设计。
图4:
定义一个新的浅埋各向异性波导简介
定义布局设置(BPM)
要定义布局设置,请执行以下步骤。
步
行动
1
在初始属性对话框中,键入/选择下面的(参见图7):
一个。
默认波导标签
简介:
BuriedAniso
湾 晶圆尺寸标签
长度(微米):
200
宽度(微米):
6
角 3D晶圆属性选项卡
包层
材质:
每股收益
厚度:
3
基板
材质:
每股收益
厚度:
2
2
要应用设置的布局,请单击OK(确定)。
出现在布局窗口。
图5:
定义布局设置-晶圆尺寸
图6:
定义布局设置-3D晶圆属性
创建线性波导(BPM)
要创建线性波导,请执行以下步骤。
步
行动
1
在布局,绘制一个线性波导。
2
要打开波导的属性对话框中,在波导双击。
Ŧ 他线性波导属性对话框出现。
3
在直线波导属性对话框中,输入/输入以下内容(参见图7):
一个。
开始偏移:
水平:
0
垂直:
0
湾 结束偏移量:
水平:
200
垂直:
0
角 宽度:
2
注意:
在波导的长度不具有的模式求解程序的任何影响。
4
单击OK(确定)。
Ŧ 他波导是根据属性输入绘制在布局。
图7:
线性波导属性对话框
5
在布局设计中,选择绘图 > 输入平面。
Ŧ 他光标变成一个十字线。
6
单击波导来创建输入平面。
输入平面被插入到波导的布局(参见图8)。
图8:
绘制直线波导
7
要保存项目中,选择文件 > 另存为。
Ŧ 他另存为对话框出现。
8
键入项目(名称Lesson17Aniso.bpd),然后单击保存。
设定模拟参数(XY切)(BPM)
要设置仿真参数执行以下步骤。
步
行动
1
在布局设计中,选择仿真 > 模拟参数。
Ŧ 他仿真参数对话框出现。
2
单击全局数据选项卡。
3
键入1.0 的波长。
4
单击三维各向异性选项卡(见图9)。
5
在BPM的求解器,选择帕德(1,1)。
6
在网格的大小,请单击点/ μ 米,并输入以下内容:
一个。
X= 16
湾 Y= 16
7
在 视图切,输入以下命令:
个网格状的Pt:
1
Ÿ网格点:
1
8
在传播步骤,输入0.5。
9
在PML中,键入/选择以下内容:
层数:
5
理论反射系数:
0 0.0001
10
单击OK(确定)。
Ŧ 他仿真参数对话框关闭。
图9:
设定模拟参数-三维各向异性标签
查看折射率分布(XY切)(BPM)
要查看介电常数分布,请执行以下步骤。
步
行动
1
在布局设计中,单击介电常数XX-3DXY平面视图选项卡(见图10)。
2
选择首选项 > 折光指数查看 > 3D切片XY平面。
牛逼的标签更改为他的标签介电常数XX-3DXY平面视图。
3
从菜单中选择介电常数张量元素之一。
重复此步骤,以查看介电常数张量的其他元素。
图10:
介电常数张量分布
计算模式(BPM)
为了计算模式,请执行以下步骤。
步
行动
1
在布局中,双击输入平面。
Ŧ 他输入平面对话框(参见图11)。
2
点击输入栏位的3D选项卡。
图11:
输入字段对话框
3
单击编辑。
Ŧ 他输入字段对话框出现。
4按一下所有 button.5Select该项目在字段窗口(见图12),然后单击各向异性过滤。
Ŧ 他计算模式对话框(参见图URE13 )。
图12:
编辑输入字段对话框
图13:
计算模式对话框
6
点击计算模式。
Ŧ 他全球数据:
FD方法对话框(参见图14)
图14:
全球数据:
FD方法对话框
7
键入以下命令:
一个。
模式数:
3 26直接计算模式下,单击计算器。
模式。
Ŧ 他OptiBPM_M3Dsim窗口出现(见图15)。
注意:
如果你想改变的波长,在这样做的仿真
参数对话框,全局数据选项卡。
图15:
OptiBPM_M3Dsim窗口
图16:
幅度的主要成分领域的海兰的基本模式H x 11
图17:
该次成分字段HX为基本模式的振幅 ħ x 11
除了模式,ë x 1 1,我们可以看到横向电场分量和模式索引模式ë Ÿ 1 1和ë Ÿ 2 1。
计算磁场(BPM)
步
行动
1
打开全局数据:
ADI方法对话框,选择高级选项卡(见图18)。
图18:
为各向异性3D模式求解器高级设置
2
在发动机窗口中,选择ħ配方(磁)。
3
开始计算模式,单击运行。
Ŧ 他OptiBPM_M3Dsim窗口出现。
除了模式ħ x 11,我们可以看到在横向磁场分量和模式索引的模式 ħ Ÿ 11 和ħ ÿ 21。
运行模拟后,你可以打开分析仪,检查电源的输出波导,现场元件,电源重叠积分,注释和仿真参数。
正如预期的那样,该模式利用指标计算ħ配方(磁)等于那些通过使用计算ë配方(电器)。
结果可媲美那些Ohtaka获得,用变分法和圆柱调和函数的扩展。
其结果已被经常用作比较的标准。
参见[1]对于更多的细节。