Desain sirkuit terpadu fotmonic

Desain tinafotonicZitlect

Sirkuit intriptifisasi fotonik(Pic) sering dirarancang ku bantuan skématén matematik kusabab pentingna panjang patut atanapi aplikasi anu sanés anu peka kana panjang.GambarAnu diproduksi ku Massing Lulisan Mulang (Ilaharna 10 ka 30) dina wafer, anu diwangun ku seueur bentuk poligonal, sering diwakilan dina pormat GardII. Sateuacan ngirim file ka produsen fotogask, éta henteu pikaresepeun pikeun simate pic pikeun pariksa leres desain. Simulasi anu dibagi kana sababaraha tingkat: tingkat panghandapna nyaéta éléktromomagnétis tilu diménsi (dimana simulasi aya dina skala Macricopic. Metik umum kalebet baranahan-babana-ekspansi-dimensi (3D FDTD) sareng ékspansi Eigenmodode (Eme). Cara ieu mangrupikeun pisan, tapi teu pantes pikeun sadayana waktos simulasi. Tingkatna sételas nyaéta ékuasi asi ° Emaminal eupan, sapertos panyebaran kolase binatin (FD-BPM). Métode ieu langkung gancang, tapi diasor sababaraha tangtu sareng ngan ukur tiasa ngadamel runting pelaxal sareng henteu tiasa dianggo pikeun ngemul resonator, sapertos ogé résonan. Tingkatan sanésna nyaéta nyaéta simulasi Em, sapertos 2D FDTD sareng 2D BPM. Ieu ogé langkung gancang, tapi gaduh fungsional terbatas, sapertos aranjeunna henteu tiasa nyobian akar polarivasi. Tingkat salajengna nyaéta pangiriman sareng / atanapi ngahancur matusat Matrix. Unggal komponén utama anu dikurangan kana komponén sareng aktif sareng tahan, sareng elkenuide sacara pambungkeun kana unsur shorten sareng fase. Simulasi ieu gancang pisan. Sinyal-tanda kaluaran Dencasikeun ku ngalikeun ngaleungitkeun matriks mérek ku sinyal inpet. Suci Matrix (saha unsur disebut S-parameter) nyerai sinyal input sareng kalapa anu paringan dina hiji sisi pikeun milari sinyal input sareng output inhitkeun sareng kaluaran anu nyababkeun. Dasarna, matriks sumur ngandung pelengkapan di jero unsur. Matrix sumur biasana dua kali janten ageung salaku matriks matrix dina unggal diménsi. Ringkesan, ti 3D q kanggo transmisi / nyebarkeun simulasiats matrik, unggal lapisan simulasi pepelakan anu saé pikeun diopolasikeun prosés validasi.

However, relying on electromagnetic simulation of certain elements and using a scattering/transfer matrix to simulate the entire PIC does not guarantee a completely correct design in front of the flow plate. Salaku conto, jalan hartitis, gelar multimoda anu gagal épéktip ngadukungék pamakean tinggi, atanapi dua sawragenyides anu teu dituju pikeun tiap masalah. Ku alatan éta,, sanajan alat synululasi maju deui desain desisi kuat, éta masih peryogi derajat tinggi sareng pengetaan ati-ati, pikeun mastikeun résiko arus.

Téhnik anu disebut jarang FDTD ngamungkinkeun 3D SIMITE FDTD anu dilakukeun langsung di desain gambar anu lengkep pikeun niat desain. Sanaos sesah pikeun alat simulasi éléktrométika pikeun ngatur gambar skala pohara, spil-FDTD pisan, samangka FDTD anu tiasa simulasi wilayah lokal anu cukup ageung. Di kebon Chackt ChiprtD, simulasi dimimitian ku mervérkeun komponén tina médan éléktromagnétik dina polumeu ku klimisasi. Nalika waktos maju, komponén sawah anyar ku volume diitung, sareng saterasna. Masing-masing léngkah butuh pisan itungan, janten butuh waktos. Di jero 3d FDTD, tibatan ngitung di unggal léngkah dina unggal titik polumeu, daptar komponén lapangan ageung sareng diitung ngan ukur komponéksna ngan ukur pikeun komponén anu ageung. Dina unggal léngkah waktos, nunjuk ka komponén bidang ditangtukeun, sedengkeun komponén lapangan di handapeun bencana listrik anu teu turun. Pikeun sababaraha struktur, pangitung ieu tiasa sababaraha pesenan gedena langkung gancang tibatan FDTD 3D FDTD. Tapi, spancard fdtds henteu berhasil nalika ngagaduhan struktur bubelip sabab widang waktos ieu sumebar teuing teuing teuing, nyababkeun daptar anu lami Gambar 1 nunjukkeun conto layar SIMPEMS 3D SIMLuser SIMPD sami sareng Bola Koléksi polarisasi (PBS).

Gambar 1: Simulasi hasil tina 3D Frt (A) mangrupikeun pandangan luhur tina struktur anu diturunkeun, anu gandeng arah anu dipikahoyong. (B) nunjukkeun layar simulasi nganggo otitasi kagungan qasi. Dua diungkabkeun di luhur nunjukkeun tempoan luhur quasii-h sareng sinyal Quasi-TM, sareng dua diagram diagram dianggo. (C) nunjukkeun layar simulasi nganggo quasi Quasi-tm.