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Ansys 2024 R2-Ansys 光学与光子学仿真新功能介绍——Lumerical

发布日期:
2024-10-09

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Lumerical 新功能介绍


1. CMOS图像传感光子逆向设计的改进

1.1 LumOpt及Lumerical中通过伴随方法实现PID的Python API优化框架进行了两项改进:

1)新增一种新的品质因数,用于优化传感器各个区域的电场;

2)新增一个场区域对象(监视器(+记录源)会使2D和3D的仿真流程更简单)。

1.2 对于CMOS图像传感器中彩色路由器超表面的逆向设计,可提高其效率并最大限度地减少串扰。
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2. 新增严格耦合波分析(RCWA)求解器功能

2.1 新增Li factorization 选项(可提高一维金属光栅收敛速度)。

2.2 在RCWA中新增折射率预览(在运行仿真之前能预览折射率分布)。

2.3 内存估计和报告。

1)当记录场数据时可提供更多的多线程;
2)在UI和日志文件中新增结果数据;

3)新增内存报告。

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3. SiGe QCSE电吸收调制器增强

基于量子约束斯塔克效应(QCSE)仿真硅锗电吸收调制器,可结合Lumerial CHARGE和多量子阱(MQW)求解器检查细节(现支持8×8 k.p方法、激子模式的变分算法、梯度合金特征),使得吸收结果中的QCSE效应与测量结果完美匹配。

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4. 图层生成器的改进

支持多层侧角的波导,每一层都能设置波导的侧角。
1)可从脚本更新;
2)兼容3D模型视图;
3)可在GDS层之间进行布尔运算。
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5. CML编译器模型改进

CML编译器中的Verilog-A参数化PD模型得到增强,可支持:
1)电气等效电路用于模拟准确的负载效应;
2)通过混频来模拟通道串扰;

3)散粒噪声用于精确计算SNR(信噪比)和BER(误码率)。

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6. Klayout-Lumerical 多物理场工作流程改进

新增功能:
1)直波导和弯曲波导端口延伸(将波导延伸到仿真区之外,以避免波导结构边缘的反射);
2)任意光入射角的自动端口设置;

3)通过Klayout phthon API实现直接桥接通信的性能提升5倍。

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7. GDSFactory-Lumerical INTERCONNECT 原理图驱动布局流程

采用GDSFactory开源布局软件的全新PIC原理图驱动设计,工作流程:
1)设计PIC原理图并在Lumerical INTERCONNECT平台运行仿真;
2)将SPICE网表导出至GDSFactory工具,用于自动布局和布线。
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8. 共封装光学元件-光学IO仿真

Ansys Zemax和Lumerical提供可互操作的工作流程,使得工程师能使用光线追踪和基于Maxwell方程的仿真工具准确地解释其设备中的纳米级和宏观级光学效应。

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9. FDTD多GPU加速

2023 R2版推出GPU加速,2024 R1推出单节点GPU加速以及支持多GPU共享显存,而2024 R2推出了单节点多GPU加速(仿真更快、更大模型内存)。

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10. 用于CMOS图像传感器的FDTD GPU

现在周期性和Bloch边界条件可用GPU仿真,GPU和CPU的仿真一样准确,同时也兼容多GPU加速运算。

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