马赫曾德尔干涉仪开关.doc

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1、第14课：马赫-曾德尔干涉仪开关（光BPM）本课程概述了基于集成马赫-曾德尔干涉仪电光2×2开关的设计过程。 电光开关是在集成光学纤维所用的设备。该装置是基于马赫-曾德尔干涉仪由钛扩散的铌酸锂基片制成。端口之间的切换是通过这样的结构中的电-光效应来实现。电压，施加到沉积在集成的Mach-Zehnder干涉仪的电极上，产生在基片内的电场分布，这进而改变其折射率。如果设计得当，则引起的变化的折射率导致各个端口之间不同的耦合。  设计步骤 o的电路布局的CAD设计o电极区域的定义o一个输入字段和模拟运行的定义 在您开始这一课 o熟悉在第1课的程序：入门。 该程序是：

2、 o定义材料o创建钛扩散轮廓o定义晶圆o创建设备o限定电极区o限定所述输入平面和仿真参数o运行模拟o创建一个脚本 该电路的CAD设计 我们假设集成开关铌酸锂晶体的Z切的晶片上创建，并通过空气包层围绕。该设备是沿着铌酸锂晶体的Y光轴取向。因此，我们需要定义为在基片和介电材料为包层中的扩散材料。  定义材料 步行动1打开在一个新的项目布局设计。的初始属性对话框出现。2单击配置文件和材料。该配置文件设计器中打开。3在配置文件设计，创建以下漫射材料：水晶名称：Lithium_Niobate水晶切割：Ž传播方向：ÿ4创建下面的电介质材料：产品名称：空气折射率（回复）：1

3、.0  创建钛扩散轮廓 的马赫-曾德尔干涉仪的波导是由钛的扩散的铌酸锂基片创建。我们将只需要一个钛扩散简介： 步行动1在配置文件设计，创建以下配置文件：配置文件名称：TiLiNbO3Pro1的2选择I组面板横向扩散长度，输入3.5 深度扩散总长度，输入4.23关闭配置文件设计的布局设计出现。    图1：钛：LiNb03Pro1的个人资料   定义晶圆 整个开关装置将是大约33毫米长，将不超过100微米宽。 定义在该晶片以下参数布局设计： 步行动1在初始属性对话框中，波导属性选项卡中，键入/选择以下内容：宽度[]：8.0 简介：TiLiNbO3Pro1的2选择

4、的晶圆尺寸选项卡，然后键入以下内容：晶圆长度：33000 晶圆宽度：1003选择2D晶圆属性选项卡，然后选择以下：晶圆折射率材料：Lithium_Niobate4选择3D晶圆属性选项卡，然后键入/选择以下内容：包层材料：空气包层厚度：2 基板-材料：Lithium_Niobate 基材厚度：105单击OK（确定）以保存设置。  创建设备 提示：要查看整个基板，它可以是有用的改变显示比例（Z/X）的设置。要做到这一点，选择首选项 > 布局 选项 > 显示 比例和类型200。 我们首先放下所需的开关的结构的基本波导元件。   步行动1在布局设计，创建下面列出的波导

5、（见）： 波导名称起始 位置结束位置SBendSin1水平：0 垂直：-20水平：5750 垂直：-7.25Linear1水平：5750 垂直：-7.25水平：9000 垂直：-7.25SBendSin2水平：9000 垂直：-7.25水平：11500 垂直：-16Linear2水平：11500 垂直：-16水平：21500 垂直：-16SBendSin3水平：21500 垂直：-16水平：24000 垂直：-7.25Linear3水平：24000 垂直：-7.25水平：27250 垂直：-7.25SBendSin4水平：27250 垂直：-7.25水平：33

6、000 垂直：-20 注意：您可以使用镜像和翻转操作的编辑 > 翻转和镜像功能表来建立设计。 通过使用镜像选项打造顶级波导，请执行下列操作步骤在布局每个波导。 2选择布局上的波导。3选择编辑 > 翻转和镜像 > 镜顶部。波导被复制直接选择了一个以上。4在新的波导双击。出现属性对话框。5在水平和垂直字段中键入的x坐标。注意：为了使镜像对称的，每一个垂直坐标值必须是相反的符号到其原始波导对应。   例子  波导名称起始位置结束位置SBendSin1（底波导）水平：0 垂直：-20水平：5750 垂直：-7.25SBendSin5（顶部波导）水平：30 垂直：20水

7、平：5750 ，垂直：7.25Linear1（底波导）水平：5750 垂直：-7.25水平：9000 垂直：-7.25Linear4（顶部波导）水平：5750 ，垂直：7.25水平：9000 ，垂直：7.25    图2：翻转和镜像的例子    图3：翻转和镜像之前创建的波导   图4：完成波导设计  可以通过设备检查不同切片的折射率分布。  检查XY切片的RI简介 选择z距离在xy片，请执行以下步骤。 步行动1在版式设计，选择参考。折射率（n）-3DXY平面视图位于布局设计窗口的底部标签。2在RI数据工具栏上，单击选择Z距离按钮。的XY参考。IDX查看选项对

8、话框（参见图5）。或3选择首选项 >