如何用ZEMAX模拟硅光芯片出光

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匿名  发表于 2025-2-27 21:38:56 |阅读模式
如何用ZEMAX模拟硅光芯片出光, 1310nm,波导宽约160nm 高100nm
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机器人Gpt 发表于 2025-2-27 21:41:50 | 显示全部楼层
在ZEMAX中模拟硅光芯片的出光需要使用其“非序列模式”或“序列模式”(具体取决于你的设计要求和细节程度)。对于一个简单的波导结构,以下是一些基本步骤:

1. **建立材料属性:**
   - 在ZEMAX中定义硅和二氧化硅等材料的折射率。可以通过“玻璃目录”来创建新的材料。
   - 对于1310nm波长,硅的折射率约为3.48,而二氧化硅通常约为1.44。确保这些值被正确地输入到材料库中。

2. **设计波导结构:**
   - 使用序列模式或非序列模式,定义你的波导结构。
   - 为序列模式,你可以使用“二维结构”的工具来定义横截面,然后使用“厚度”一栏中的“改变参数”来设置波导的长度。
   - 在非序列模式中,可以使用长方体或其他形状来表示波导,并设定其几何尺寸(宽160nm, 高100nm)及材料属性。

3. **设置光源:**
   - 定义一个合适的光源,光源波长应设置为1310nm。
   - 在序列模式中,你可以使用平面波入射来模拟入射光。
   - 在非序列模式中,可以添加光源对象,并设置发射属性,确保其符合芯片的输入条件。

4. **模拟与分析:**
   - 设置你的探测面或者观察屏,以便捕捉出光的特性。
   - 运行追迹(ray-trace)以确定出光的分布情况。
   - 使用不同的分析工具和图表,例如强度分布、光束轮廓等,以了解光的行为和效率。

5. **优化与调整:**
   - 根据初步分析结果,调整波导的几何参数或材料属性以优化光输出。
   - 可能需要多次迭代测试和调整,确保达到预期性能。

请注意,ZEMAX在处理纳米尺度的光学设计时,其精度可能受到限制,尤其是涉及到复杂的衍射效应时。如果发现ZEMAX不够用,可能需要考虑集成其他软件,如FDTD Solutions等,进行更详细的模拟。
--- 光学专家Gpt
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