13应用用户定义的扩散分布.docx
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13应用用户定义的扩散分布
引言（BPM）
本课介绍如何定义用户定义的扩散分布。
在某些情况下，在OptiBPM中可用的预定义扩散配置文件可能不能满足您的要求。
例如，您可能要引入额外的参数代入方程的折射率，或引入额外的依赖到现有的参数。
本课程详细介绍了如何创建一个用户定义的扩散波导使用的表达式中扩散所描述的非凡的折射率分布在铌酸锂，公式1公式7，在技术背景。
此外，扩散长度参数将被制成依赖于z轴的位置。
该程序是：
•定义材料
•创建参考配置
•定义布局设置
•定义变量
•定义功能
•定义用户定义的配置文件
•检查对参考配置文件的用户定义的配置文件
在您开始这一课
•熟悉在第1课的程序：
入门。
•熟悉在第4课的过程：
创建MMI星形耦合器。
•熟悉在第7课的程序：
应用预定义的扩散过程
开发用户自定义配置文件（BPM）
由于在每一个项目中，我们开始创建晶圆材料。
假设铌酸锂基片和空气包层：
步
行动
1
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，右键单击该介质 文件夹并选择新建。
Ŧ 他Dielectric1对话框出现。
4
创建下面的电介质材料：
产品名称：
空气
折光率（回复:
）：
1
5
点击S 撕毁。
介电材料的空气被保存在材料文件夹中。
6
在OptiBPM中设计师1，在材料的文件夹，右键单击扩散 文件夹并选择新建。
Ŧ 他Diffused1对话框出现。
7
创建下面的电介质材料：
产品名称：
锂niobate_1
8
点击S 撕毁。
扩散材料锂niobate_1保存在资料夹中。
建立参考配置
而在配置文件设计，创建一个新的Ti：
LiNb03（默认）配置。
这个新的预定义配置文件将作为参考，并且将用于与我们将要设计用户定义的配置文件进行比较。
步
行动
1
在OptiBPM中设计师1，右键单击扩散钛：
LiNb03文件夹，然后选择新建。
2
键入下面的配置文件名称：
钛：
LiNb03简介
3
使用以下（默认）值：
横向扩散长度：
4.0
扩散长度的深度：
3.5
4
点击S 撕毁。
5
关闭配置文件设计。
定义布局设置
回来的布局设计设置的布局设置，如下所示：
步
行动
1
输入/选择以下内容：
波导特性
宽度（微米）：
4.0
简介：
钛：
LiNb03简介
晶圆尺寸
长度（微米）：
100
宽度（微米）：
30
2D晶圆属性
材质：
锂niobate_1
3D晶圆属性
包层
材料：
空气
厚度：
3
基板
材质：
锂niobate_1
厚度：
8
2
要应用设置的布局，请单击OK（确定）。
出现在布局窗口。
用户自定义的配置文件（BPM）
基于在技术背景中找到的信息，非凡的
折射率，Ñ É，钛：
铌酸锂波导的扩散具有以下
配置：
的符号，变量和函数在表9，表10中说明，并在
技术背景。
由于方程折射率是非常长的，我们重写等式与辅助功能的帮助下fxProf和fyProf在适合的形式
实现：
辅助功能的所有的定义可以在表10中找到。
注意：
在Z-依赖性的垂直和水平扩散常数被定义为功能1 和功能2，这是任意选择的是罪的z位置的功能。
表9：
函数和变量
表10：
函数定义
用户变量和函数
一旦你对折射率的表达在一个合适的形式，开始定义所有的方程（表9）中所确定的变量。
定义变量
步
行动
1
在布局设计，从模拟菜单中，选择 编辑参数。
Ŧ 他 变量和函数 对话框出现。
2
单击 用户变量 选项卡。
3
例如，要定义一个变量 厚度，键入以下内容：
产品名称：
厚
表达式：
0.05
4
点击 确认。
5
单击 添加/应用。
Ŧ 他 厚度 变量出现在 用户变量 表。
定义功能
与定义的所有变量，继续与定义在表10中的功能。
这个顺序是
必要的，因为变量中的函数使用。
如果没有定义，你会得到一个错误尝试使用它们在其他函数的定义。
对于内部预定义的常量和函数（π，E，...），可以使用，见附录D的清单：
分析器支持的功能。
要定义一个函数，请执行以下步骤。
步
行动
1
在布局设计，从模拟菜单中，选择 编辑参数。
Ŧ 他 变量和函数 对话框出现。
2
点击用户功能/DLL的标签。
3
例如，要定义f DX（Z） ， 键入以下内容：
功能说明：
FDX（z）的表达式：
DX0+2*罪（z/10）
4
点击确认。
5
单击添加/应用。
Ŧ 他FDX（Z） v ariable出现在用户功能表。
定义用户定义的配置文件
到现在为止，所有的变量和辅助功能所必需的轮廓准备。
继续创建用户定义的配置文件如下：
步
行动
1
在配置文件设计器中，右键单击该配置文件的文件夹，选择用户功能 配置文件，并选择新建。
2
输入配置文件名：
TiUsrProf_Dv_exordinary。
3
选择功能是添加剂。
注：
当该功能的添加剂，所定义的函数的值会自动添加到基片的折射率。
使用此选项，我们已经解决了第一项公式中，Ñ É （0） 。
您必须确保您选择的衬底材料，传播方向和极化方向，使非凡指数在模拟实际使用。
另一种方法是定义常量ÑÉ （0） ，并使用它在非加配置文件定义（非加性配置文件覆盖基底折射率）。
4
输入/输入以下内容：
a。
功能说明：
dn_e（X，Y，Z）
注：
该规范定义了函数和输入参数的数目的名称。
在这种情况下，我们需要三个位置参数（X，Y，Z）。
湾 函数体：
FDE（拉姆达）*FC0（厚度，Z）*铁*fxProf（X，Z）*fyProf（Y，Z），角 材质：
LithiumNiobate_1
5
点击个人资料的功能选项卡。
6
单击协会细胞，并从下拉列表中选择以下选项（见）：
精氨酸UMENT
协会
定义
x
_ DX
从波导管的中心的水平距离
Ÿ
_ DY
从波导的中心的垂直距离
Ž
_ Ž
传播距离，从布局一开始采取
7
点击确认。
8
点击S 撕毁。
9
关闭配置文件设计现在我们可以检查新创建的用户定义的配置文件的配置文件对一个预定义的Ti：
LiNbO3晶体扩散轮廓。
核对的参考配置文件的用户定义的配置文件
步
行动
1
创建一个新的扩散钛铌酸锂 具有相同的参数配置。
2
在波导布局设计，定义在布局两连胜线性波导：
W 一veguide1
开始：
水平偏移：
0
垂直偏移：
- 6
结束：
水平偏移量：
100
垂直偏移：
- 6
宽度：
WDTH
简介：
Ŧ iUsrProf_Dv_exordinary
W 一veguide2
开始：
水平偏移：
0
垂直偏移：
6
结束：
水平偏移量：
100
垂直偏移：
6
宽度：
WDTH
简介：
Ŧ 我：
LiNbO3晶体
在3D折射率视图中，您可以检查两个配置文件是相同的Z=0，由于这一事实，即扩散长度为Z=0 是等于预定义变量DX0 和DY0。
如果你在不同的位置查看折射率，你会看到差别。
预定义的波导并没有沿z坐标改变其配置文件，而用户定义的波导具有非恒定扩散的长度是z坐标的函数（见表10）。
图16：
在z=0（图左），折射率分布和z=80（图右）。
预定义的扩散波导，对每幅画面的左侧，也不会改变。
用户定义的波导（在每个画面右侧更新）依赖于z坐标预期。
在这一课中，我们增加了一个额外的功能相比，预定义的扩散曲线-我们允许水平和垂直扩散长度是的z坐标（注意的正弦调制功能 FDY（Z） 和 FDX（Z） 。
这两个配置文件可以在2D和3D模拟中使用。
相比于预定义的扩散分布（钛：
铌酸锂，镁铌酸锂，PE：
铌酸锂），将不会有有效折射率的计算，以得到二维折射率分布。
相反，使用用户定义的扩散分布时，二维折射率分布将通过的三维折射率的切片在衬底的顶部限定，例如为y=0.0。
还注意到，在用户访问功能只能在基板内被定义。
如果您的函数是不是已经通过使用极限的限制在基板内，其将简单地在包层区域内忽略。
可变的λ应输入到波长输入字段内的仿真参数，使得色散系数是正确的波长得到的。
最后，模拟将因折射率的公式必须是'翻译'，并在每片（的Z-依赖的计算实际上运行速度比正常的预定义的扩散波导慢Dv的 和迪拉姆）。
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