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 ? ?    = 2.31，ε ? ?    = 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。 ?他的初始属性对话框出现。 2 单击配置文件和材料。 ?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。 ?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）： εxx = 2.31 ε?? = 2.19 ε?? = 2.31 εxy = 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）： εxx =ε?? =ε?? = 2.05 εx? =ε?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。 ?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）。 ?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。 ?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。 ?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。 ?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 ?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： 00.0001 10 单击OK（确定）。 ?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 - 3D XY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 - 3D XY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。 ?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。     ? 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。 ? 他计算模式对话框（参见图URE 13 ）。 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。     ? 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。 ? 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  ? x 11 除了 ??模式，? x 1 1，我们可以看到横向电场分量和模式索引模式? ? 1 1和? ? 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?配方（磁）。 3 开始计算模式，单击运行。     ? 他OptiBPM_M3Dsim窗口出现。 除了 ??模式? x 11，我们可以看到在横向磁场分量和模式索引的模式  ? ? 11 和? ? 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?配方（磁）等于那些通过使用计算?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 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 。参见[1]对于更多的细节。