DizaynfotonIntegratsiyalashgan palla
Fotonik integratsiyalashgan mikrosxemalar(Rasm) ko'pincha yo'llarning uzunligi yoki yo'l uzunligiga sezgir bo'lgan boshqa dasturlarda yo'l uzunligining ahamiyati tufayli matematik skrimatsiya yordamida yaratiladi.RasmKo'pincha GDSII formatida ko'rsatilgan ko'plab ko'p poligonal shakllardan iborat bo'lgan ko'p qatlamli (odatda 10 dan 30 gacha) patnisni (odatda 10 dan 30 gacha) to'qima qiladi. Faylni fotomashka ishlab chiqaruvchisiga yuborishdan oldin, dizaynning to'g'riligini tekshirish uchun rasmni taqlid qilish maqsadga muvofiqdir. Simulyatsiya bir nechta darajaga bo'linadi: eng past daraja - bu pastki to'lqin uzunligi darajasida amalga oshiriladigan uch o'lchovli elektromagnit (em) simulyatsiyadir, ammo bu erda simulyatsiyaning pastki to'lqin uzunligi bo'yicha ishchilar makroskopik shkalada qo'llaniladi. Odatda, uch o'lchovli cheklangan vaqt domeniga (3D FDTD) va EigenMode kengayishi (EME) kiradi. Ushbu usullar eng to'g'ri, ammo rasmli simulyatsiya vaqti uchun amaliy emas. Keyingi daraja - 2,5 o'lchovli em simulyatsiyasi, masalan, taniqli nurni ko'paytirish (FD-BPM). Ushbu usullar ancha tezroq, ammo ba'zi aniqlikni qurbon qiladi va faqat siratsion tarqatishni amalga oshirishi va rezonatorlarni taqlid qilish uchun ishlatilishi mumkin emas. Keyingi bosqich 2D em simulyatsiyasi, masalan, 2D FDTD va 2D BPM. Bular ham tezroq, ammo funktsional imkoniyatlarga ega, masalan, polarizatsiya rotatorlarini taqlid qila olmaydi. Keyingi daraja - bu matritsa simulyatsiyasini uzatish va / yoki tarqoqlik. Har bir asosiy tarkibiy qism kiritish va chiqish bilan tarkibiy qismga kamaydi va ulangan to'lqinning fazali siljish va biriktirma elementga tushiriladi. Ushbu simulyatsiyalar juda tez. Chiqish signali ExpleT signalining uzatilish matritsasini ko'paytirish orqali olinadi. Tarmoqli matritsa (uning elementlari S-parametrlar deb ataladi) komponentning boshqa tomonida kirish va chiqish signallarini topish uchun kirish va chiqish signallarini bir tomonga ko'paytiradi. Asosan, tarqoq matritsa element ichidagi aks ettirishni o'z ichiga oladi. Ya'ni tarqoq matritsalar odatda har bir o'lchovda elektr uzatish matritsasi kabi ikki baravar katta. Xulosa qilib aytganda, simulyatsiya qilish uchun 3D emdan, har bir simulyatsiya qilishning har bir qatlami tezlik va aniqlikdagi savdo-sotiqni, dizaynerlar dizaynni tekshirish jarayonini optimallashtirish uchun to'g'ri simulyatsiyani tanlaydilar.
Biroq, muayyan elementlarning elektromagnit simulyatsiyasiga tayanib, butun rasmni simulyatsiya qilish uchun tarqoq / uzatishni qo'llash, oqim plastinkasining old qismida to'liq to'g'ri dizaynni kafolatlamaydi. Masalan, noto'g'ri hisoblagan yo'l uzunligi, ko'p tartibli rejimlarni bostirmaydigan yoki kutilmagan bir-biriga yaqin bo'lgan ikkita to'lqin yoki ikki to'lqinvand moddalar, simulyatsiya paytida aniqlanmagan. Shu sababli, ilg'or simulyatsiya vositalari kuchli dizaynni tekshirish qobiliyatini ta'minlasa-da, u dizaynning aniqligi va ishonchliligini ta'minlash, dizaynning aniqligi va ishonchliligini ta'minlash va oqim varaqasini kamaytirishni talab qiladi.
Sparse FDTD deb nomlangan uslub 3D va 2D FDT simulyatsiyasiga to'g'ridan-to'g'ri dizaynni tasdiqlash uchun to'liq rasm chizish bo'yicha amalga oshiriladi. Juda katta rasmni simulyatsiya qilish uchun har qanday elektromagnit simulyatsiya vositasi uchun qiyin bo'lsa-da, siyrak FDTD juda katta mahalliy hududni taqlid qila oladi. An'anaviy 3D FDTD-da simulyatsiya ma'lum bir soniy hajmda elektromagnit maydonning oltita tarkibiy qismini ishga tushirishdan boshlanadi. Vaqt o'tgan sayin, ovoz balandligi yangi maydon tarkibi hisoblanadi va hokazo. Har bir qadam juda ko'p hisoblashni talab qiladi, shuning uchun uzoq vaqt talab etiladi. Sporse 3D FDTD-da, har bir bosqichda har bir bosqichda hisoblash o'rniga, maydonning komponentlari ro'yxati o'zboshimchalik bilan katta hajmga mos keladi va faqat ushbu tarkibiy qismlar uchun hisoblanadi. Har safar bosqichda dala tarkibiy qismlariga ulangan nuqta qo'shiladi, dala tarkibiy qismlari ma'lum bir quvvat oralig'i quyiladi. Ba'zi tuzilmalar uchun ushbu hisoblash an'anaviy 3D FDTD-dan tezroq kattalikning bir nechta buyruqlari bo'lishi mumkin. Biroq, agar dumberiv tuzilmalar bilan shug'ullanishda siyraklar yaxshi ishlamaydi, chunki bu vaqt sohasi juda ko'p tarqaladi, natijada bu juda uzoq va boshqarish qiyin bo'lgan ro'yxatlar mavjud. 1-rasmda polaralizatsiya nurlari tarqalishiga o'xshash 3D FDTD simulyatsiyasining misoli ko'rsatilgan.
1-rasm: 3D SPARSE FDTD-dan simulyatsiya natijalari. (A) tuzilishning eng yaxshi ko'rinishi, bu yo'naltirilgan ulagich hisoblanadi. (B) Kvazi-te qo'zg'almasidan foydalanib simulyatsiyaning skrinshotini ko'rsatadi. Yuqoridagi ikkita diagrammalar kvazi-te va kvazi-tm signallarining yuqori ko'rinishini ko'rsatadi va quyida ikkita diagrammalar tegishli kesma ko'rinishini ko'rsatadi. (C) Quasi-Tm qo'zg'alishi yordamida skrinatsiya ekranini ko'rsatadi.
Post vaqti: Jul-23-2024