Lumerical的案例
Lumerical案例 | 使用Synopsys OptoCompiler和Lumerical工具進行光子器件版圖繪制和緊湊模型仿真
引言
本文演示了一種將Synopsys OptoCompiler中開發的無源光子器件版圖導入Lumerical產品進行光路仿真的工作流程。該工作流程利用Ansys Lumerical MODE中的EME（特征模擴展）求解器進行光學仿真，利用Ansys Lumerical CML Compiler生成緊湊模型，并利用Ansys Lumerical INTERCONNECT進行光子電路設計和仿真。
此工作流程僅使用Synopsys產品即可提供一套內部解決方案，以應對光子集成電路設計中的復雜挑戰。在光子集成電路設計中，通常需要使用不同的工具來處理版圖設計、器件仿真和線路仿真。使用此工作流程，您可以在OptoCompiler中構建器件，使用Lumerical器件設計工具運行多物理場仿真，并利用CML Compiler構建用于INTERCONNECT線路仿真的模型，從而在版圖和設計之間架起一座強大的橋梁。
本文以OptoCompiler reference optical SOI（絕緣體上硅）PDK（工藝開發套件）中的無源1x2MMI（多模干涉儀）光子器件為例，展示了該工作流程。當然，您也可以根據具體應用場景，將此工作流程調整為使用您選擇的自定義無源光子器件和PDK。
所需許可證
Synopsys OptoCompiler license
Ansys Lumerical MODE license
Ansys Lumerical CML Compiler license
Ansys Lumerical INTERCONNECT license
壓縮包內容
本文附帶一個包含示例1x2MMI的軟件包，該示例來自OptoCompiler reference optical SOI PDK。
展開 optiSLang助力優化微環調制器與 Lumerical 仿真自動化
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翻譯：莎益博-董冠佑
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要查看如何在Speos中使用此JSON文件的范例，請參閱Zemax Lumerical Speos 聯合實現衍射光波導AR系統設計仿真。
參考文獻：
[1] Jonathan S. Maikisch and Thomas K. Gaylord, "Optimum parallel-face slanted surface-relief gratings," Appl. Opt. 46, 3674-3681 (2007)
翻譯：梅肯斯姆-李星
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Ansys 2026 R1 | Ansys Lumerical功能更新
Ansys Lumerical 2026 R1 三大核心功能
OptoCompiler&Lumerical
協同工作流
功能描述：
Synopsys OptoCompiler與Lumerical FDTD、MODE及Multiphysics之間的直接橋接
Lumerical INTERCONNECT求解器集成至Synopsys OptoCompiler
利用CML Compiler為PrimeSim生成光子VA模型
解決的問題：通光子器件設計
行業：電信、半導體、高科技
Synopsys/Ansys產品工作流：
Synopsys OptoCompiler，Lumerical FDTD，Lumerical MODE，Lumerical Multiphysics，Lumerical INTERCONNECT and Lumerical CML Compiler
目標受眾：光電系統設計師、光子集成電路設計師、器件設計師
Sentaurus TCAD-Lumerical FDTD
工作流
功能描述：將TCAD中的精確結構導入Lumerical FDTD，運行光學仿真，隨后將FDTD結果導出至SDevice，用于CMOS圖像傳感器設計。
解決的問題：考慮刻蝕偏差及厚度變異性的幾何形狀一致性傳播，應用于光學FDTD仿真及電-熱-光耦合。
展開 Ansys Lumerical 2025 R1的新功能
></p><ul><li>CPO信號完整性分析工作流程</li><li>Lumerical-Zemax具有多波長能力Metalens的工作流程</li><li>具有XY空間變化的Zemax OpticStudio LSWM插件</li></ul><p><strong>Ansys Lumerical FDTD的現代用戶界面</strong></p><p><strong>Ansys Lumerical FDTD的現代用戶界面</strong></p><ul><li>新的選項卡式工具條菜單：文件、視圖和設計選項卡包含常用工具，FDTD、RCWA和STACK求解器選項卡布局直觀。
展開 Ansys與光子仿真領先企業Lumerical簽署最終收購協議
此次收購將光子仿真技術加入Ansys多物理場產品組合，助力5G、IIoT和自動駕駛汽車等應用
Ansys近日宣布，與領先的光子設計與仿真工具開發商Lumerical達成最終收購協議。此次收購將把業界一流的光電產品添加到Ansys多物理場產品組合中，為客戶解決新一代產品挑戰并提供更完善的全套解決方案。
諸如5G和工業物聯網（IIoT）等新興技術以及自動駕駛應用給企業帶來巨大挑戰，這要求企業以更快的速度處理海量數據，更高效的光學網絡正逐步替代了傳統的數據傳輸方式。Lumerical光子仿真產品能幫助設計師對光子學中極具挑戰性問題進行建模，包括光學、電子和熱效應的交互。Lumerical所提供的解決方案可通過消除網絡瓶頸來改善數據中心架構的性能，從而大幅降低總擁有成本。此外，本次收購將有望幫助Ansys客戶預測復雜光子結構和系統中的光行為。
Ansys物理事業部高級副總裁Shane Emswiler表示：“Ansys為半導體和高性能電子產品提供綜合解決方案。通過收購Lumerical，我們將擴展Ansys實力，充分挖掘光子學潛力，進一步幫助客戶開發包括自動駕駛汽車和智能互聯產品等新型產品。”
Lumerical的聯合首席執行官兼首席技術官James Pond指出：“此次收購是Lumerical與Ansys的完美融合。光子學在5G、IIoT和自動駕駛等領域擁有巨大潛力，通過充分發揮這項技術潛能解決大型多物理場設備和系統挑戰。Lumerical與Ansys通過合作將在提供該套解決方案方面具有獨特的優勢，雙方客戶也能從此次收購中大獲裨益。”
展開 報名 | “聚焦激光”——采用Ansys Lumerical進行邊緣發射半導體激光器仿真
會議主題
“聚焦激光”——采用Ansys Lumerical進行邊緣發射半導體激光器仿真
Focus on Lasers: Simulating Semiconductor Edge-Emitting Lasers with Ansys Lumerical
時間
1月18日（星期一），16:00-17:00
講師介紹
陳奕豪博士
陳奕豪(Yi-Hao Chen)畢業于臺灣大學電機系，后于美國密西根大學電機研究所主修光學，研究奈米光學元件取得電機博士學位。他于2019年加入臺灣Lumerical，現為臺灣Ansys Lumerical應用工程師，主要負責亞太地區技術支持、協助客戶使用Lumerical產品進行研發工作。在加入Lumerical之前，他有多年光學仿真工具使用經驗，并曾于日本IBM研究所、臺灣TSMC、荷蘭ASML等公司之研發部門任職，從事硅光元件、微影制程、以及極紫外光刻機開發。
費用
免費
點擊報名：http://event.31huiyi.com/1989408003/index?c=jishulink
展開 Ansys Lumerical光子學仿真工具介紹
MQW 與Lumerical CHARGE、MODE、INTERCONNECT 整合可用來設計激光器、半導體光放大器、電吸收調制器以及其它增益材料驅動的有源器件。
Ansys Lumerical INTERCONNECT
INTERCONNECT 是 Ansys Lumerical的光子集成電路仿真器，可驗證多模、雙向和多通道PIC。在通過分層原理圖編輯器中創建項目時，用戶可以使用豐富的基本元件庫以及指定代工廠的 PDK元件進行時域或頻域分析。
Ansys Lumerical CML Compiler
使用經驗證可靠的Lumerical CML Compiler 能高效、自動化地創建緊湊模型庫(CML)。該工具可使用從實驗量測或三維仿真得到的同數據源使NTERCONNECT 與 Verilog-A 緊湊模型的創建、維護、以及QA測試全自動化。
Ansys Lumerical拓展應用
Ansys Lumerical 提供豐富的自動化接口來幫助用戶實現仿真數據后處理，包含其自帶的.lsf 腳本文件以及 python 和matlab的數據接口。
在大規模仿真應用中，我們通常需要大規模集群計算資源來實現仿真加速，Ansys Lumerical支持分布式運算和并行運算.
展開 Ansys Lumerical | 光子 PDK 合作代工廠速覽
更多資源：Blog
GlobalFoundries
Foundry PDK
最新版本：45SPCLO_v1.0_4.1a
發布日期：2024年2月16日
工藝技術
SOISiN
Ansys Lumerical解決方案
器件設計
使用 Ansys Lumerical process file和layer builder，在 Ansys Lumerical Multiphysics 工具中進行與代工廠兼容的自定義器件設計。在 Cadence Virtuoso 中動態地將設計版圖傳輸到 Lumerical Multiphysics 工具中生成 3D 幾何體。使用蒙特卡羅分析工具，在 Lumerical Multiphysics 工具中基于制造工藝變化進行良率分析。
線路設計
使用代工廠 PDK 和定制的 Ansys Verilog-A 模型進行電光集成電路設計。
更多資源： Webinar, White Paper, Blog, News
Tower Semiconductor
Foundry PDK
工藝技術
PH18（180nm 硅光）TPS45PH（45nm 硅光）
Ansys Lumerical解決方案
器件設計
使用 Ansys Lumerical process file和layer builder，在 Ansys Lumerical Multiphysics 工具中進行與代工廠兼容的自定義器件設計。在 Cadence Virtuoso 中動態地將設計版圖傳輸到 Lumerical Multiphysics 工具中生成 3D 幾何體。
展開 直播：Ansys Lumerical 光子電路5倍提速，板塊全面升級，展示新功能
lumerical的優勢
Lumerical的優勢在于其先進的仿真算法、易于使用的界面和快速的仿真速度。與其他光學仿真軟件相比，Lumerical具有更高的仿真精度和更快的計算速度。另外，Lumerical的可視化和數據分析功能也非常強大，能夠幫助用戶更好地理解仿真結果并做出決策。
?在半導體領域，Lumerical可以用于設計和優化芯片級別的光通信器件、激光器和探測器等器件。
?在生物醫學領域，Lumerical可以用于仿真和設計用于癌癥治療的光學器件、用于體內成像的光學探測器等。
?在能源領域，Lumerical可以用于設計和優化太陽能電池和LED器件。
此外，Lumerical還可以用于分析和優化各種光學傳感器、光學濾波器和光學纖維等器件。
總的來說，Lumerical軟件的優越性和廣泛應用性使其成為光學仿真領域的領先品牌。
展開 
Ansys Lumerical Zemax Speos | CMOS 傳感器相機：3D 場景中的圖像質量分析
CMOS成像器采用Ansys Lumerical設計，并導出至Ansys Speos。
下載
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概述
在相機系統中，CMOS（互補金屬氧化物半導體）成像器是一種電子元件，其中入射吸收的光子產生可以進行數字處理的光電流。在本例中，我們使用Ansys完整的光學解決方案，將Zemax OpticStudio的光學系統信息以及Lumerical的CMOS成像器導入Speos，在3D場景中進行完整的相機系統分析，并仿真成像儀生成的電子地圖。在仿真整個光學系統時，這種互操作性工作流程考慮了宏觀相機鏡頭與CMOS圖像傳感器微觀結構之間的相互作用。借助 Speos 處理逼真照明和基于光度學/輻射物理場的渲染功能，用戶可以輕松優化組件，并構建圖像傳感器記錄的最終電子地圖的準確視圖，以設計基于應用的相機。
此虛擬解決方案需要四個主要工具
1. Zemax OpticStudio 和Speos Lens System Importer ，用于導出 Zemax OpticStudio 中設計的鏡頭模型，供 Speos 使用
2. Speos 用于在 CMOS 成像儀前生成光譜輻照度圖
3. Lumerical FDTD和CHARGE，用于計算傳感器的量子效率作為入射角和波長的函數
4.
展開 案例分享 | Lumotive使用Ansys Lumerical FDTD完成LCM仿真
這種靈活性對Lumotive很有吸引力，因為他們只有在研發周期的特定時間段內需要使用大量計算資源，再加上Lumerical FDTD本身具有較高的靈活性，通過設置，允許用戶同時調用多臺服務器運行大規模的并行仿真，可極大加快仿真速度，同樣的成本也允許用戶在一臺服務器上通過運行更長時間來實現。
高性能Ansys Lumerical FDTD可與EC2實現無縫協作，幾分鐘即可啟動運算。啟動一個典型的FDTD仿真例子僅需簡單的幾個步驟，比如先創建虛擬私有云，再完成安全設置與許可證授權，最后定義一個啟動模板；另一個性價比高的解決方案是可以在沒有圖形界面的Amazon Linux上運行Ansys Lumerical FDTD engine，只需要把預備仿真文件存儲在S3中，可省去在云端來回的傳輸成本。因此，除了完整的Lumerical FDTD外，Lumerical提供的一種更靈活的“云計算授權包”（Cloud pack licenses）選項以方便云計算用戶，幫助用戶實現在關鍵設計周期降低成本且實現大規模計算的目標。
通過借助Lumerical HPC解決方案，Lumotive快速通過AWS平臺實現了仿真設計目標。Lumerical FDTD允許用戶將一項大型仿真任務采用分布式的方式，同時調用多個計算機核進行仿真，可達到極高的并行運算水平。這種快速擴展使Lumotive能夠將其設計時間縮短2-3個數量級，又完全不會降低其準確性，經過對比，此前在其工作站上運行仿真要耗費數小時，后來僅需幾分鐘就能完成。
此外，除了工作流程的改進和仿真性能的優化外，Lumerical Python API對于Lumotive后續多項獨立工藝參數及約束的設計優化目標也起到關鍵作用。
展開 報名 | 使用Ansys Lumerical 設計III-V電吸收調制器
5月27日，Ansys 即將推出網絡研討會【使用Ansys Lumerical 設計III-V電吸收調制器】。本次研討會將介紹Ansys Lumerical MQW求解器針對III-V材料吸收仿真所推出的新功能：將在吸收中扮演重要角色的激子納入仿真中。多量子井器件的吸收機制受到QCSE所影響，并可由外施電壓調制，而由于多量子井中的激子在高電場下仍能保持穩定，要進行準確的仿真則必需考慮激子因素。此次Ansys Lumerical推出的新功能可讓設計者更準確地仿真III-V集成光學器件中的電吸收調制器的響應，將詳細介紹Ansys Lumerical對于III-V電吸收調制器的完整仿真流程，包括使用CHARGE仿真量子井中的電場、使用FDE/FEEM計算波導模式、以及使用MQW計算隨著外施電壓改變的吸收系數、折射率與穿透機率。歡迎報名參會！
時間：5月27日（星期四），16:00-17:00
講師介紹：
陳奕豪博士
陳奕豪(Yi-Hao Chen)畢業于臺灣大學電機系，后于美國密西根大學電機研究所主修光學，研究奈米光學元件取得電機博士學位。他于2019年加入臺灣Lumerical，現為臺灣Ansys Lumerical應用工程師，主要負責亞太地區技術支持、協助客戶使用Lumerical產品進行研發工作。
展開 報名 | Ansys Lumerical光子集成電路PIC Circuit 設計與仿真
Ansys Lumerical 為設計人員提供高性能光子仿真軟件，提供專門用于光子器件、電路和系統設計的模擬環境。針對PIC的應用，Lumerical提供包括光子有源器件，無源器件及circuit芯片級的完整解決方案。7月15日，Ansys 即將推出網絡研討會【Ansys Lumerical光子集成電路PIC Circuit 設計與仿真】。
本次培訓將以PIC Circuit設計作為范例，針對INTERCONNECT和CML Compiler產品作深入淺出的介紹 - 從演算法到實際范例演示，包括完整軟件的操作、分析及設計流程。
時間：7月15日（星期四），14:00-17:00
講師介紹：
陳奕豪博士
陳奕豪(Yi-Hao Chen)畢業于臺灣大學電機系，后于美國密西根大學電機研究所主修光學，研究奈米光學元件取得電機博士學位。他于2019年加入臺灣Lumerical，現為臺灣Ansys Lumerical應用工程師，主要負責亞太地區技術支持、協助客戶使用Lumerical產品進行研發工作。在加入Lumerical之前，他有多年光學仿真工具使用經驗，并曾于日本IBM研究所、臺灣TSMC、荷蘭ASML等公司之研發部門任職，從事硅光元件、微影制程、以及極紫外光刻機開發。
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