🎯 Lernziele

Erstellen Sie in OghmaNano ein 2D-Modell einer planaren Wellenleiterstruktur, indem Sie die optischen Gitter für die X- und Y-Achse definieren.
Stellen Sie die Abtastrate der Wellenlänge und die Auflösung des Gitters so ein, dass das Verhalten der Moden präzise erfasst wird.
Führen Sie 2D-Modellberechnungen durch und visualisieren Sie die Feldverteilungen im Schnappschuss-Viewer.
Verwenden Sie die Parameter für die Eigenmodensuche (X/Y-Indizes), um bestimmte Modi gezielt anzusteuern und auszuwählen.
Vergleichen Sie TE- und TM-Lösungen in 2D und erkennen Sie charakteristische Merkmale wie Grenzflächenunterbrechungen.

📦 Voraussetzungen

OghmaNano wurde installiert und funktioniert.
Grundlegende Kenntnisse über den Brechungsindex und die Ausbreitung von Lichtwellen in Lichtleitern.

⏱ Geschätzte Dauer

Teil A (1D TE/TM): 10–15 Minuten
Teil B (2D-Modi): 10–15 Minuten
Teil C (zweidimensionale komplexe Modelle): 10–15 Minuten

2D-Solver für die Moden einer planaren Wellenleiterstruktur (TE/TM)

In diesem Tutorial berechnen wir die in einer zweidimensionalen Planwellenleiterstruktur möglichen, geführten optischen Moden mithilfe des OghmaNano-Programms zur Berechnung optischer Moden. Das Tutorial zeigt, wie optische Netze erstellt, die transversalen Eigenmoden (TE- und TM-Moden) berechnet und die räumliche Verteilung des eingeschlossenen optischen Feldes in dielektrischen Wellenleitern visualisiert werden.

OghmaNano Optical ribbon showing the Optical mesh button highlighted. — Klicken Sie in der Symbolleiste „Optisch“ auf die Schaltfläche „Optisches Netz“, um den Editor für optische Netze zu öffnen. Die Schaltfläche ist in dem roten Feld oben hervorgehoben.

OghmaNano Optical Mesh Editor showing the Y-dimension mesh with wavelength points. — Der Editor für optische Netze zeigt das eindimensionale Netz in Y-Richtung an. Wenn Sie auf die Schaltfläche „X“ in der Symbolleiste klicken, kann auch das Netz in X-Richtung bearbeitet werden.

OghmaNano Optical Mesh Editor showing both X and Y dimension meshes with wavelength points. — Nachdem das X-Gitter hinzugefügt und die Anzahl der Gitterpunkte auf 20 festgelegt wurde, sind sowohl das X- als auch das Y-Gitter definiert, wodurch ein vollständiges 2D-optisches Gitter ermöglicht wird.

1. Herstellung einer zweidimensionalen Plattenwellenleiterstruktur

Öffnen Sie eine neue Simulation → Wählen Sie den Modus „Modenlöser“ und das Beispiel „1D-Plattenwellenleiter“. Konfigurieren Sie die Schichtanordnung (z. B. 500 nm / 500 nm / 500 nm) und die Brechungsindizes (n = 1 / 4 / 1 für die Ummantelung / den Kern / die Ummantelung in diesem Beispiel). Stellen Sie die Polarisation auf „Transversal elektrisch“ (TE) ein.

OghmaNano Output tab showing the snapshots folder after a simulation has been run. — Der Reiter „Ausgabe“ wird nach der Ausführung der Simulation angezeigt. Hier befindet sich der Ordner „Schnappschüsse“. Doppelklicken Sie darauf, um die Ansicht für Schnappschüsse zu öffnen.

Das Fenster „Momentaufnahmen“ zeigt die berechnete Verteilung des elektrischen Feldes im planaren Wellenleiter an. Durch Klicken auf die Schaltfläche „Hinzufügen“ und Auswahl von „Elektrisches Feld“ wird das zweidimensionale Feldprofil angezeigt.

👉 Nächster Schritt: Gehen Sie nun zu Teil C, um ein ausführlicheres Tutorial zu OPV-Technologie zu erhalten, das auch Ergebnisse, Schichtstrukturen und fortgeschrittene Analysemethoden umfasst.