光子集成電路
關(guān)注創(chuàng)建者：Ansys中國(guó) 創(chuàng)建時(shí)間：2021-07-15
光子集成電路的視頻教程
Ansys Lumerical光子集成電路PIC 有源器件的設(shè)計(jì)與仿真
光子集成電路(Photonic Integrated Circuit, PIC) 由于具備可實(shí)現(xiàn)高速光電轉(zhuǎn)換、高頻寬、低損耗等特性，并且可以大幅縮減模組尺寸及成本，是未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。 Ansys Lumerical 為設(shè)計(jì)人員提供高性能光子模擬軟體，提供專門用于光子器件、電路和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的模擬環(huán)境。
免費(fèi) 1小時(shí)56分鐘 250播放
查看
光子集成電路的實(shí)例教程
尊敬的女士/先生，
誠(chéng)摯地邀請(qǐng)您參加Ansys Lumerical舉辦的光子集成電路PIC全產(chǎn)品培訓(xùn)。本次培訓(xùn)將詳細(xì)介紹Ansys Lumerical產(chǎn)品在光子集成電路PIC領(lǐng)域的應(yīng)用，包括器件級(jí)仿真（有源器件和無(wú)源器件），系統(tǒng)級(jí)仿真和緊湊模型庫(kù)（CML）的介紹，培訓(xùn)內(nèi)容將覆蓋器件和系統(tǒng)級(jí)仿真設(shè)計(jì)的案例演示，包括學(xué)員實(shí)際操作環(huán)節(jié)，本次培訓(xùn)活動(dòng)將為學(xué)員提供操作使用的License。期待您的參與！
溫馨提示：由于內(nèi)容豐富，本場(chǎng)會(huì)議已由原計(jì)劃1小時(shí)延長(zhǎng)至3小時(shí)，會(huì)議時(shí)段更新為：14:00 - 17:00
光子集成電路 (Photonic Integrated Circuit, PIC) 由于具備可實(shí)現(xiàn)高速光電轉(zhuǎn)換、高頻寬、低損耗等特性，并且可以大幅縮減模組尺寸及成本，是未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。
Ansys Lumerical 為設(shè)計(jì)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(tǒng)設(shè)計(jì)的模擬環(huán)境。針對(duì)PIC的應(yīng)用，Lumerical提供包括光子有源器件，無(wú)源器件及circuit芯片級(jí)的完整解決方案。7月15日，Ansys 即將推出網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)【Ansys Lumerical光子集成電路PIC Circuit 設(shè)計(jì)與仿真】。
本次培訓(xùn)將以PIC Circuit設(shè)計(jì)作為范例，針對(duì)INTERCONNECT和CML Compiler產(chǎn)品作深入淺出的介紹 - 從演算法到實(shí)際范例演示，包括完整軟件的操作、分析及設(shè)計(jì)流程。
時(shí)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(yè)于臺(tái)灣大學(xué)電機(jī)系，后于美國(guó)密西根大學(xué)電機(jī)研究所主修光學(xué)，研究奈米光學(xué)元件取得電機(jī)博士學(xué)位。他于2019年加入臺(tái)灣Lumerical，現(xiàn)為臺(tái)灣Ansys Lumerical應(yīng)用工程師，主要負(fù)責(zé)亞太地區(qū)技術(shù)支持、協(xié)助客戶使用Lumerical產(chǎn)品進(jìn)行研發(fā)工作。
展開 光子集成電路 (PIC) 是眾多當(dāng)前和下一代產(chǎn)品的關(guān)鍵支撐技術(shù)。PIC 將微電子領(lǐng)域常見的半導(dǎo)體材料和制造工藝與光的編碼、傳輸和檢測(cè)相結(jié)合，通過將帶寬與計(jì)算核心之間的距離拉近，改變了數(shù)據(jù)中心的通信方式，并加速了自動(dòng)駕駛領(lǐng)域 LiDAR 和未來(lái)信息處理領(lǐng)域量子計(jì)算等新興應(yīng)用的發(fā)展。
電子和光子之間的連接是通過能夠在光信道上編碼電信號(hào)，并將光轉(zhuǎn)換回電信號(hào)來(lái)恢復(fù)信息的器件實(shí)現(xiàn)的。在 PIC 中，電光調(diào)制器和光電探測(cè)器是實(shí)現(xiàn)這些轉(zhuǎn)換的基本光電元件。
隨著對(duì)帶寬、功效和靈敏度的需求不斷增長(zhǎng)，需要尖端的仿真技術(shù)將器件模型與制造工藝及其完整的多物理場(chǎng)行為聯(lián)系起來(lái)。將 Silvaco Victory Process 與 Ansys Lumerical 軟件相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)支持 TCAD 的光子器件仿真，為設(shè)計(jì)師和工程師提供了必要的工具，可以完整準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)、分析和優(yōu)化光電器件的行為。
工作流概述
光子集成電路 (PIC) 的光電元件設(shè)計(jì)始于對(duì)物理結(jié)構(gòu)和摻雜分布的精確建模，這些結(jié)構(gòu)和摻雜分布定義了器件的光學(xué)和電學(xué)行為。目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)能夠反映制造后的器件的物理模型。設(shè)計(jì)流程從制造工藝的輸入開始：材料和掩模圖案與蝕刻、注入、退火和生長(zhǎng)條件相結(jié)合。雖然結(jié)構(gòu)的幾何 CAD 模型可以作為早期設(shè)計(jì)探索的起點(diǎn)，但使用 Silvaco Victory Process 進(jìn)行工藝仿真對(duì)于建立制造步驟和最終物理結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系是必不可少的。圖 1 說明了使用 Victory Process 輸入進(jìn)行光子器件仿真的工作流程。
圖 1. Ansys Lumerical 光子器件仿真工作流程，其中采用 Silvaco Victory Process 的 TCAD 輸入
幾何效應(yīng)（例如受蝕刻影響的側(cè)壁角度和共形沉積的層界面）對(duì)于精確仿真光傳播非常重要 [1]。
展開 光子集成電路 (PIC) 是眾多當(dāng)前和下一代產(chǎn)品的關(guān)鍵支撐技術(shù)。PIC 將微電子領(lǐng)域常見的半導(dǎo)體材料和制造工藝與光的編碼、傳輸和檢測(cè)相結(jié)合，通過將帶寬與計(jì)算核心之間的距離拉近，改變了數(shù)據(jù)中心的通信方式，并加速了自動(dòng)駕駛領(lǐng)域 LiDAR 和未來(lái)信息處理領(lǐng)域量子計(jì)算等新興應(yīng)用的發(fā)展。
電子和光子之間的連接是通過能夠在光信道上編碼電信號(hào)，并將光轉(zhuǎn)換回電信號(hào)來(lái)恢復(fù)信息的器件實(shí)現(xiàn)的。在 PIC 中，電光調(diào)制器和光電探測(cè)器是實(shí)現(xiàn)這些轉(zhuǎn)換的基本光電元件。
隨著對(duì)帶寬、功效和靈敏度的需求不斷增長(zhǎng)，需要尖端的仿真技術(shù)將器件模型與制造工藝及其完整的多物理場(chǎng)行為聯(lián)系起來(lái)。將 Silvaco Victory Process 與 Ansys Lumerical 軟件相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)支持 TCAD 的光子器件仿真，為設(shè)計(jì)師和工程師提供了必要的工具，可以完整準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)、分析和優(yōu)化光電器件的行為。
工作流概述
光子集成電路 (PIC) 的光電元件設(shè)計(jì)始于對(duì)物理結(jié)構(gòu)和摻雜分布的精確建模，這些結(jié)構(gòu)和摻雜分布定義了器件的光學(xué)和電學(xué)行為。目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)能夠反映制造后的器件的物理模型。設(shè)計(jì)流程從制造工藝的輸入開始：材料和掩模圖案與蝕刻、注入、退火和生長(zhǎng)條件相結(jié)合。雖然結(jié)構(gòu)的幾何 CAD 模型可以作為早期設(shè)計(jì)探索的起點(diǎn)，但使用 Silvaco Victory Process 進(jìn)行工藝仿真對(duì)于建立制造步驟和最終物理結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系是必不可少的。圖 1 說明了使用 Victory Process 輸入進(jìn)行光子器件仿真的工作流程。
圖 1. Ansys Lumerical 光子器件仿真工作流程，其中采用 Silvaco Victory Process 的 TCAD 輸入
幾何效應(yīng)（例如受蝕刻影響的側(cè)壁角度和共形沉積的層界面）對(duì)于精確仿真光傳播非常重要 [1]。
展開 光子集成電路 (Photonic Integrated Circuit，PIC) 由于具備可實(shí)現(xiàn)高速光電轉(zhuǎn)換、高頻寬、低損耗等特性，并且可以大幅縮減模組尺寸及成本，將是未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。Ansys Lumerical 為設(shè)計(jì)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(tǒng)設(shè)計(jì)的模擬環(huán)境。針對(duì)PIC的應(yīng)用，Lumerical提供包括光子有源器件，無(wú)源器件及circuit芯片級(jí)的完整解決方案。
5月25日，Ansys Lumerical光子集成電路PIC無(wú)源器件的設(shè)計(jì)與仿真網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)即將開始，培訓(xùn)將以PIC無(wú)源器件設(shè)計(jì)作為范例，針對(duì)FDTD及MODE兩個(gè)產(chǎn)品作深入淺出的介紹，從演算法到實(shí)際范例演示，包括完整軟件的操作、分析及設(shè)計(jì)流程。歡迎報(bào)名參加，本次培訓(xùn)人數(shù)限定20人，席位有限先到先得！
時(shí)間：5月25日（星期二），14:00-17:00
培訓(xùn)日程：
講師介紹：
陳致豪
陳致豪(Chih-Hao Chen)，大學(xué)就讀于清華大學(xué)電機(jī)系，在臺(tái)灣大學(xué)光電工程研究所取得碩士學(xué)位。畢業(yè)后曾就職于顯示器產(chǎn)業(yè)，研究液晶光學(xué)以及液晶顯示器光學(xué)設(shè)計(jì)，有六年液晶顯示器的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。在2020年加入Ansys/Lumerical擔(dān)任應(yīng)用工程師，熟悉FDTD和MODE仿真工具。主要負(fù)責(zé)亞太地區(qū)客戶的技術(shù)支持，幫助客戶排除問題以及實(shí)現(xiàn)仿真目標(biāo)，同時(shí)也協(xié)助介紹和推廣公司產(chǎn)品，不定期參加或協(xié)助舉辦研討會(huì)，分享光學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的產(chǎn)品應(yīng)用實(shí)例。
展開 
光子集成電路的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
光子集成電路的最新內(nèi)容
元原子顯示為外凸的柱狀結(jié)構(gòu)，其尺寸和位置各不相同
光子集成電路的光柵耦合器
另一個(gè)領(lǐng)域是共封裝光學(xué)，這是由光學(xué)元件和封裝基板上的硅組成的集成系統(tǒng)。共封裝光學(xué)器件旨在應(yīng)對(duì)現(xiàn)代電子產(chǎn)品的功耗和帶寬挑戰(zhàn)，并被視為光子集成電路開發(fā)的重要基石。一些主要應(yīng)用包括增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)、圖像傳感器和光通信等。
</p><p>作為光子仿真領(lǐng)域的行業(yè)標(biāo)桿，Ansys 提供覆蓋器件、光子集成電路（PIC）到系統(tǒng)級(jí)的完整解決方案，通過多物理場(chǎng)協(xié)同與組件-系統(tǒng)級(jí)無(wú)縫銜接，助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)到制造的全流程優(yōu)化。本次活動(dòng)雖為半天會(huì)議，但整體議程經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，緊貼 AI 算力、數(shù)據(jù)中心等當(dāng)前熱門光電子發(fā)展方向。
以下是一些等離子體-電子-光子混合集成電路潛在應(yīng)用的突出示例。
傳感器和生物傳感器
表面等離子體光子學(xué)材料支持局域表面等離子體共振（LSPR），可增強(qiáng)局部電磁場(chǎng)，從而顯著改進(jìn)光譜學(xué)和傳感應(yīng)用。
例如，等離子體誘導(dǎo)共振能量轉(zhuǎn)移（PIRET）可用于提高發(fā)光二極管（LED）的效率以及熒光傳感器的性能。
INTERCONNECT模型
INTERCONNECT是Ansys Lumerical旗下的一款光子集成電路仿真器，可在時(shí)域和頻域內(nèi)對(duì)多模、雙向及多通道光子集成電路（PIC）進(jìn)行建模。NTERCONNECT模型既可在獨(dú)立的INTERCONNECT設(shè)計(jì)平臺(tái)中使用，也可在Virtuoso互操作平臺(tái)中使用。無(wú)論哪種情況，INTERCONNECT都是用于求解光學(xué)元件的引擎。
解決的問題：通光子器件設(shè)計(jì)
行業(yè)：電信、半導(dǎo)體、高科技
Synopsys/Ansys產(chǎn)品工作流：
Synopsys OptoCompiler，Lumerical FDTD，Lumerical MODE，Lumerical Multiphysics，Lumerical INTERCONNECT and Lumerical CML Compiler
目標(biāo)受眾：光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)師、光子集成電路設(shè)計(jì)師
此工作流程僅使用Synopsys產(chǎn)品即可提供一套內(nèi)部解決方案，以應(yīng)對(duì)光子集成電路設(shè)計(jì)中的復(fù)雜挑戰(zhàn)。在光子集成電路設(shè)計(jì)中，通常需要使用不同的工具來(lái)處理版圖設(shè)計(jì)、器件仿真和線路仿真。
，通過我們集成的功能和工作流程，工程師可以無(wú)縫設(shè)計(jì)單個(gè)光子元件，模擬光子集成電路，創(chuàng)建和實(shí)現(xiàn)版圖，并使用專業(yè)的Synopsys 工具進(jìn)行電光協(xié)同仿真，最大限度地減少使用多工具的開銷。
在光學(xué)、光子學(xué)、集成電路與光通訊領(lǐng)域擁有超過十年的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，專注于光子集成電路（Photonic Integrated Circuits, PICs）的組件層級(jí)設(shè)計(jì)與優(yōu)化、電路層級(jí)仿真、版圖實(shí)作以及實(shí)體驗(yàn)證，并成功協(xié)助客戶于多種代工廠完成數(shù)百次 PIC tape-out。
LED驅(qū)動(dòng)集成電路（LED Driver IC）是一種專為發(fā)光二極管（LED）提供?穩(wěn)定電流?并實(shí)現(xiàn)高效、安全驅(qū)動(dòng)的專用集成電路。其核心工作原理基于將輸入電源（交流或直流）轉(zhuǎn)換為適合LED工作的?恒流輸出?，以確保亮度穩(wěn)定、延長(zhǎng)壽命并避免熱失控。
恒流驅(qū)動(dòng)必要性?：LED的正向電壓-電流（V/I）特性非常陡峭，且具有?負(fù)溫度系數(shù)?（溫度升高時(shí)導(dǎo)通電壓下降）。若采用恒壓驅(qū)動(dòng)，微小的電壓波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致電流大幅變化
作為光電子仿真領(lǐng)域的行業(yè)標(biāo)桿，Ansys 提供覆蓋器件、光子集成電路（PIC）到系統(tǒng)級(jí)的完整解決方案，其多物理場(chǎng)協(xié)同與器件-系統(tǒng)級(jí)無(wú)縫銜接，使設(shè)計(jì)流程更加高效靈活，助力實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)到制造的全流程優(yōu)化。
為促進(jìn)光電子領(lǐng)域的交流與合作，5 月19 日，「Ansys 光電子仿真行業(yè)研討會(huì)」將在武漢舉辦。
