Дизајнфотоскиинтегрисани круг
Фотонски интегрисани кругови(ПИЦ) су често дизајнирани уз помоћ математичких скрипти због важности дужине стазе у интерферометрима или другим апликацијама које су осетљиве на дужину пута.ПицПроизводи се помоћу павања више слојева (обично 10 до 30) на резину, који су састављени од многих полигоналних облика, који су често представљени у ГДСИИ формату. Пре слања датотеке на произвођачу фотомасског, то је подједнако пожељно да моћи да симулира слику да бисте проверили исправност дизајна. Симулација је подељена на више нивоа: најнижи ниво је тродимензионална електромагнетна симулација, где се симулација врши на нивоу под-таласне дужине, мада се интеракције између атома у материјалу рукује на макроскопској скали. Типичне методе укључују тродимензионалне временске домен коначне разлике (3Д ФДТД) и експанзион Еигенмоде (ЕМЕ). Ове методе су најтачније, али су непрактичне за цело време симулације слике. Следећи ниво је 2,5 димензионалне ем симулације, као што је ширење снопове конопке (ФД-БПМ). Ове методе су много брже, али жртвују неку тачност и могу да се управљају параксијалним ширењем и не могу се користити за симулирање резонатора, на пример. Следећи ниво је 2Д ЕМ симулација, као што је 2Д ФДТД и 2Д БПМ. То су такође бржи, али имају ограничену функционалност, попут не могу симулирати роотере поларизације. Даљњи ниво је пренос и / или расипање матрице матрице. Свака главна компонента се своди на компоненту са улазом и излазом, а повезани таласни талас се смањује на фазни елемент помак и пригушивања. Ове симулације су изузетно брзо. Излазни сигнал се добија множењем матрице преноса помоћу улазног сигнала. Матрица расипања (чији се елементи називају С-Параметри) умножавају улазне и излазне сигнале на једној страни да бисте пронашли улазне и излазне сигнале са друге стране компоненте. У основи, матрица расипања садржи одраз унутар елемента. Матрица расипања је обично двоструко више од преноса матрица у свакој димензији. Укратко, од 3Д ЕМ до МАТРИКС-а за пренос / расипање, сваки слој симулације представља компромисију између брзине и тачности, а дизајнери бирају прави ниво симулације за њихове специфичне потребе за оптимизацијом процеса валидације дизајна.
Међутим, ослањајући се на електромагнетну симулацију одређених елемената и употребом матрице за расипање / пренос да симулира целокупну слику не гарантује потпуно правилан дизајн испред плоче протока. На пример, размножаване дужине стазе, мултимоде ВавеГуиде који не успевају да сузбијају модусе високог реда или два таласна марама која су преблизу једни према другима који су довели до неочекиваних проблема са спајањем вероватно иду неоткривени током симулације. Стога, иако напредни алати за симулацију омогућавају снажне могућности валидације дизајна, и даље захтева висок степен будности и пажљивог инспекције од стране дизајнера, у комбинацији са практичним искуством и техничком знањем, како би се осигурала тачност и поузданост дизајна и смањење ризика од лима протока.
Техника која се зове СПАРСЕ ФДТД омогућава да се 3Д и 2Д ФДТД симулације изврше директно на комплетном дизајну ПИЦ-а да потврди дизајн. Иако је тешко да је било који електромагнетско средство симулације да симулира веома велику слику, СПАРСЕ ФДТД је у стању да симулира прилично велику локалну област. У традиционалном 3Д ФДТД-у, симулација започиње иницијализацијом шест компоненти електромагнетног поља у одређеној квантизованој запремини. Како време напредује, израчунава се нова компонента по теренском обиму и тако даље. Сваки корак захтева пуно израчунавања, тако да траје дуго. У ријетког 3Д ФДТД-у, уместо да се израчунава на сваком кораку у свакој тачки јачине звука, одржава се листа теренских компоненти која теоретски може да одговара произвољно великој количини и да се израчунавају само за те компоненте. У сваком тренутку, додају се бодови поред поља компонента, док се на теренским компонентама испод одређене праг напајања паду. За неке структуре ово рачунање може бити неколико наредби величине брже од традиционалног 3Д ФДТД-а. Међутим, ријетке фдтс не чине добро када се баве дисперзивним структурама, јер се ово време превелико шири, што је резултирало списковима која су предуга и тешка за управљање. Слика 1 приказује пример снимка екрана 3Д ФДТД симулације сличне полицијској сплитској зраци (ПБС).
Слика 1: Симулација Резултати 3Д Спарсе ФДТД. (А) је врхунски поглед на симулирање структуре, што је усмерен спојница. (Б) приказује снимак снимака симулације користећи квази-те узбуђење. Два дијаграма изнад приказују горњи поглед на квази-те и квази-тм сигнале, а два дијаграма испод приказују одговарајући попречни пресек. (Ц) приказује снимак снимака симулације користећи квази-ТМ узбуђење.
Вријеме поште: ЈУЛ-23-2024