8-2-1 受動素子 Passive components


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8-2-1 受動素子 Passive components

受動素子シミュレーション

FDTD SolutionsMODE Solutionsの共用により、導波路・光ファイバー・カプラーやテーパーのような全ての受動素子の汎用的で統合的な開発環境を提供します。

3D 有限差分時間領域ソルバーのFDTD Solutionsは、ナノ領域素子との光相互作用のシミュレーションに 最も汎用的で確実な方法のうちの1つです。しかしながら、FDTD法が、3次元構造に適用されると、過大な計算能力を必要とするため、大規模集積光コンポーネントを効果的に扱うのは大変困難です。
MODE Solutionsは、長距離電磁場伝搬をシミュレーションする、いくつかの異なった方法を与えます。2.5D variational FDTD (varFDTD) solver とeigenmode expansion (EME) solverは、長い距離で、導波路モードの進行方向に対して変化する導波路構造内の伝搬の仕方をシミュレーションすることができます。縦方向のカップリングが無視できる平面構造導波路では、varFDTDは、3D FDTDと同等の正確結果を与え、2D FDTDに匹敵する計算時間を達成することができます。垂直モードのカップリングが存在する3D構造に関して、EMEは、3D FDTDに匹敵する良い周波数領域方法です。この方法は、計算時間要求が距離に対して指数的に良くなることによります。
FDTD Solutions とMODE Solutionsは、組み込み式の有限差分固有モードソルバーで、任意断面構造の波路や光ファイバー断面のモード解析に使用することができます。
使用者は、同一のCAD環境・構造や解析ツールを使用した異なるソルバー間で、設計やシミュレーション実行を行うことができます。例えば、リング共振器の設計では、varFDTDを使用して素早く最適化することができ、完全な3D FDTDシミュレーションを使用して、最終確認とSパラメータ抽出を行うことができます。または、偏光変換器の設計では、2D または3D EMEソルバーを使ってモード解析から始め、次に伝搬解析を行うことができます。

概要
FDTD Solutions:
•スプリッタ―・モード変換器やクロスオーバーを含んだ導波路や受動ルーチン素子
・グレーティングカプラーを基にした入出力カプラー
• リング共振器を含んだ、低Q高Q共振構造に関するQ-factor Analysis Objectを使用したリング共振器解析
• 3Dフォトニック結晶キャビティ・フォトニック結晶導波路やフォトニック結晶バンド構造
・プラズモニック導波路

MODE Solutions:
・直線や曲がった導波路に関する、実効屈折率・分散・グループ屈折率や伝搬損失などを含んだ導波路構造設計
・ 組み込み式オーバーラップ計算を使った異なる導波路間のカップリング効率
• 2.5D variational FDTD solverを使った、大型平面導波路構造の効率的最適化
・ EMEを使ったテーパー・BraggグレーティングやMMIカプラーのような受動素子の効率的最適化
• プラズモニック導波路やAWGs素子

FDTD Solutions と MODE Solutions
•有限差分Eigenmodeソルバーは、モードプロファイル・実効屈折率・伝搬定数・伝搬損失・分散・曲げ損失・群速度・グループ分散を含んだ導波路モードの物理的特性を自動的に計算します。
•受動的Sパラメータは、INTERCONNECTにおける回路レベルシミュレーションで使用するために簡単に抽出することができます。
•Lumericalコンフォーマルメッシング技術は、サブメッシュモデリングを正確に実行することができます。
•複数係数材質(MCMs)は、広帯域波長領域に渡り、分散材質の正確なモデリングが可能です。
•組み込み式パラメータスイープや最適化アルゴリズムは、パラメータ化された設計の解析や最適化を簡単に行えます。

導入
関連ビデオ(ログイン必須):
Passive components and electro-optic modulators
Grating couplers design and optimization
Bragg waveguide gratings and resonators
Eigenmode expansion solver and applications

関連製品ダウンロード:
FDTD Solutions
MODE Solutions

製品導入ビデオ:
FDTD Solutions
MODE Solutions

製品導入例:
(FDTD Solutions) Ring resonator tutorial
(MODE Solutions) Plasmonic waveguide
(MODE Solutions) Spot size converter
More …

応用例
ソルバー 応用
FDTD Grating couplers

FDE, varFDTD Waveguide couplers

FDE, EME, varFDTD Tapers

FDE Impedance

FDE Waveguides

FDE Polarization control

FDE, EME Fibers