Desain sakaPhotomicsirkuit terpadu
Sirkuit terpadu fotonik(Pic) asring dirancang kanthi bantuan skrip matematika amarga pentinge jalur ing interferometer utawa aplikasi liyane sing sensitif kanggo dalane.PicDiprodhuksi kanthi pattering macem-macem lapisan (biasane 10 nganti 30) kanthi wafer, sing dumadi saka pirang-pirang bentuk poligonal, asring dituduhake format GDIII. Sadurunge ngirim file menyang produsen fotomask, pancen kepenak bisa niru gambar kasebut kanggo verifikasi bener saka desain kasebut. Simulasi kasebut dipérang dadi pirang-pirang tingkat: simulasi paling ngisor yaiku telung dimensi Elektromagnetik (EM) telung dimensi ing tingkat sub-gelombang, sanajan interaksi ing antarane atom kasebut ditangani ing skala makroskopis. Cara khas kalebu telung dimensi Domain (3D FDTD) lan ekspansi EigenMode (EME). Cara kasebut paling akurat, nanging ora praktis kanggo kabeh wektu simulasi pic. Tingkat sabanjure yaiku simulasi 2,5 dimensi, kayata panyebaran balok sing beda-beda (FD-BPM). Cara kasebut luwih cepet, nanging kanthi akurasi sawetara akurasi lan mung bisa ngatasi panyebaran paraxial lan ora bisa digunakake kanggo nyonto resonator, umpamane. Tingkat sabanjure yaiku simulasi 2D em, kayata 2D FDTD lan 2D BPM. Iki uga luwih cepet, nanging nduweni fungsi sing winates, kayata ora bisa nyonto rotator polarisasi. Tingkat sabanjure yaiku panularan lan / utawa nyebar simulasi matriks. Saben komponen utama dikurangi menyang komponen karo input lan output, lan gelombang sambungan, lan gelombang sambungan dikurangi dadi unsur phase lan attenuasi. Simulasi iki cepet banget. Sinyal output dipikolehi kanthi nambah matrik transmisi kanthi sinyal input. Matrix sing nyebar (unsur sing diarani S-parameter) Mulidung sinyal input lan output ing sisih siji kanggo nemokake input lan sinyal output ing sisih liya komponen. Sejatine, matriksting sing nyebar ngemot bayangan ing unsur kasebut. Matrix sing nyebar biasane kaping pindho minangka matrik transmisi ing saben dimensi. Ringkesan, saka simulasi matriks / Simulasi, saben lapisan simulasi nampilake simulasi sing tepat kanggo sampeyan kudu milih proses validasi kanggo ngoptimalake proses validasi sing kudu dioptimalake.
Nanging, ngandelake simulasi elektromagnetik unsur tartamtu lan nggunakake matriks / transfer transfer kanggo simulasi kabeh pic ora njamin desain sing bener ing ngarepe piring aliran. Contone, dawa path sing disalahkal, gelombang relimode sing gagal nyuda mode pesenan kanthi efektif, utawa rong ombak sing cedhak banget kanggo saben liyane sing bisa ditindakake kanggo simulasi. Mula, sanajan alat simulasi maju nyedhiyakake kemampuan validasi desain sing kuat, isih mbutuhake jurusan sing dhuwur lan pemeriksaan ati-ati dening desainer praktis lan kawruh teknis, kanggo njamin akurasi desain lan nyuda risiko lembaran aliran.
Teknik sing diarani Langka FDTD ngidini 3D lan 2D Simulasi FDTD sing bakal ditindakake langsung ing desain foto lengkap kanggo ngonfirmasi desain kasebut. Sanajan angel kanggo alat simulasi elektromagnetik kanggo nyonto foto skala sing akeh banget, fdtd sing langka bisa nyonto wilayah lokal sing cukup gedhe. Ing FDTD tradisional 3D, simulasi diwiwiti kanthi miwiti enem komponen lapangan elektromagnetik ing volume sing spesifik. Nalika wektu maju, komponen lapangan anyar ing volume diwilang, lan liya-liyane. Saben langkah mbutuhake pirang-pirang pitungan, mula butuh wektu sing suwe. Ing langka 3D FDTD, tinimbang ngitung saben langkah ing saben titik volume, dhaptar komponen lapangan dijaga kanthi volume kanthi teoritrally lan diwilang mung kanggo komponen kasebut. Ing saben langkah, titik sing cedhak karo komponen lapangan ditambahake, nalika komponen lapangan ing ngisor ambang kekuwatan tartamtu diturunake. Kanggo sawetara struktur, komputasi iki bisa dadi pirang-pirang pesenan gedhene luwih cepet tinimbang 3D tradisional 3D. Nanging, fdtds langka ora nindakake kanthi becik nalika ngatasi struktur sing nyebar amarga lapangan wektu iki nyebar kanthi akeh, nyebabake dhaptar sing dawa banget lan angel ngatur. Gambar 1 nuduhake gambar simulasi 3D padha karo balung polarisasi Splitter (PBS).
Gambar 1: Simulasi asil saka 3D jajahan FDTD. (A) minangka tampilan ndhuwur struktur sing disenter, yaiku coupler arah. (B) Nuduhake gambar simulasi nggunakake EXCITY-TE. Gambar loro ing ndhuwur nuduhake tampilan paling dhuwur saka sinyal Quasi-TM, lan loro diagram ing ngisor iki nuduhake tampilan cross-sectional sing cocog. (C) nuduhake gambar simulasi nggunakake semangat kuasi-tm.
Wektu kirim: Jul-23-2024