使用的OptiBPM和OptiSystem的集成光学电路仿真 散射数据导出9.docVIP

第11课：使用的OptiBPM和OptiSystem的集成光学电路仿真 - 散射数据导出（光学BPM） 散射的数据是在OptiBPM中一个新的模拟功能。OptiBPM中使用时更大的光子电路的一小部分被分离为使用BPM表征散射数据。这个较小的部分具有波导进入左侧和退出的右侧。N个输入和M个输出被假定为具有光在一个模态的配置，虽然输入和输出波导可以倾斜。 ? 您可以导出生成的OptiBPM OptiSystem的要供日后分析散射数据矩阵。 ? 本课介绍如何生成和导出散射数据，并以简单的二维定向耦合器的OptiBPM和OptiSystem的仿真器之间的连接。有两个部分： ? 第一部分 - OptiBPM中 第二部分 - OptiSystem中 ? ? 在您开始这一课 ? 完成第6课：设计用VB脚本3dB耦合器。 ? ? 理论背景 ? ? 我们将分析一个碱性光子电路中，马赫 - 曾德尔干涉仪（MZI），如图1所示。该设备实际上是由四个基本部件/设备，我们的目标是把电路进入这些原语自现有的设备，或者，换句话说，3dB耦合器。它们可以通过的OptiBPM装置分开的模拟和后来分析由OptiSystem.The设备的整个装置可以是相当大的，因此，消耗较长的模拟时间。任何部门到子组件减少了时间消耗厉害，因为仿真速度是成正比的分量的区域（参见技术背景有关更多信息，散射数据）。在这一点上，我们应该强调的电路划分标准是大小写敏感的，这个决定是依赖于用户的知识和经验，但是子（即它们的边界）也常常可见自然。另一方面，不正确的subcomponental分裂可导致错误的结果。此外，设计人员已经明确要enitiating任何实用的设计之前，心中一给定电路的工作原理。在这个例子中，我们将设计的MZI具有最大强度为另一波长的一个波长和最小强度（在相同的端口）。这是MZI的主要行为，它可以被利用作为一个基本开关，因为其他输出端口明显的行为以互补的方式与第一个。 ? 该装置的功能是众所周知的。光线射入一个输入（我们将选择上面的输入波导，标志着输入）。输入3dB耦合将光分成相等的两部分。3dB耦合先前优化，从一个输入端口平分的光输出的。然后，光通过每个臂独立传播。其中之一就是光学较长，是什么原因导致这些武器的两端的相位差。这可以通过多种方式来实现，我们简单地通过增加下臂的纤芯折射率展示出这样的效果。最后，从两个臂来的光入射到输出耦合器，它重新组合取决于相位差的大小的光。如果没有相位差时，光应该最好只是在下部出现（B），输出中的端口。然而，具有一定相位差的存在下，用配光将与波长变化而变化。我们将在这里省略任何理论为简便起见（你应该指的是任何基本的光子的文献，如[1]）。由于我们感兴趣的设备bahaviour的波长依赖性的，光学相位差采用以下形式： ? ? 其中λ为波长，L是臂长度，?，（λ）和 ????2，（λ）是在上，下臂的有效折射率分别。臂在耦合器之间的长度为3毫米。关于材料的配置，纤芯折射率是1.5，包层为1.49的所有设备。下臂的纤芯折射率提高到该值1.52。所有特定波导的宽度为4微米。的有效指标显示了一个基本的检查，所以我们便会有兴趣分析波长间隔from1.534 nm到1.554纳米，达到设备（包括耦合器）的期望的行为。 ? 很显然，我们可以看到在我们的情况下，下面的子组件（见图1）： ? 输入耦合器 输出耦合器 两个臂连接所述耦合器 ? 一个臂（下）会导致所希望的相位差Φ。 ? ? 图1：MZI的原理图 ? ? ? 第一部分 - OptiBPM中 ? 本节介绍以产生OptiBPM中散射数据所需的程序。该程序是： 产生散射数据的脚本 导出散射数据 ? 开始设计3dB耦合器，将使用在第6章中创建的耦合器，其中所述耦合器的耦合部分之间的距离的影响，研究了一个脚本（参见图2）。当你运行示例文件，就可以看到最佳的半功率分裂某处出现的第三和第四迭代步之间（见图3）。 ? ? ? 图2：Lesson6_3db_coupler布局 ? ? ? ? 图3：电源在输出波导 - 第6课 ? ? ? 使用数据在第6课产生散射的数据，请执行以下步骤。 ? 步 行动 1 打开Lesson6_3dB_coupler.BPD文件（见图）。有关创建此文件的详细信息，请参见第6课：设计用VB脚本3dB耦合器。 ? 注意：您可以使用任何完整的2D布局（包括输入模场）产生的散射数据。 2 点击脚本在布局窗口选项卡。 ? ? 我们会从脚本代码导出耦合器中的波导的坐标在第6课。在第6课脚本代码的末尾是： ? ? ? 很明显的所有SBends和短中央线性波导（Linear6和Linear3）的垂直位置，必须相应地定义。考虑理想的耦合x??= 3.5，从剧本产量，所需的垂直位置值3.278和-3.