ansys電容器仿真的案例
AnsysWB直流母線電容DC Link電-熱耦合仿真 ￥30
DC-Link 薄膜電容是電動汽車電驅(qū)系統(tǒng)中的一個重要組成部分，在反復(fù)充放電的過程中會導(dǎo)致電容發(fā)熱，影響其使用壽命。
本文基于ANSYS 仿真軟件對某型號DC-Link 薄膜電容器進行溫度場分析，結(jié)果表明，在
高溫環(huán)境中，電容器芯子中心處為溫度最高點，而配備散熱器后，最高溫度點轉(zhuǎn)移至遠(yuǎn)離散熱器的外殼處，散熱器能顯著降低芯子溫度。
1.基于某款實際電容產(chǎn)品簡化的3D模型
2.環(huán)境溫度85℃、帶TIM散熱膠及鋁合金散熱冷板
3.考慮直流輸入電流及紋波電流，芯包損耗發(fā)熱的電-熱耦合工況
4.電流、發(fā)熱量等數(shù)據(jù)為假設(shè)值，實際仿真以真實數(shù)據(jù)為準(zhǔn)
5.模型可以為真實的DC Link熱仿真工作提供極具價值的參考。
展開 基于COMSOL軟件電容器數(shù)值仿真 ￥800
<p>電容器是儲存電量和電能(電勢能)的元件。一個導(dǎo)體被另一個導(dǎo)體所包圍，或者由一個導(dǎo)體發(fā)出的電場線全部終止在另一個導(dǎo)體的導(dǎo)體系，稱為電容器。用字母C表示。定義1：電容器，顧名思義，是‘裝電的容器’，是一種容納電荷的器件。英文名稱：capacitor。電容器是電子設(shè)備中大量使用的電子元件之一，廣泛應(yīng)用于電路中的隔直通交，耦合，旁路，濾波，調(diào)諧回路， 能量轉(zhuǎn)換，控制等方面。定義2：電容器，任何兩個彼此絕緣且相隔很近的導(dǎo)體(包括導(dǎo)線)間都構(gòu)成一個電容器。</p><p>本案例基于COMSOL軟件的固體力學(xué)模塊、電學(xué)模塊以及流體模塊仿真了電容器內(nèi)PDMS材料結(jié)構(gòu)的位移和變形以及電容器的電勢的分布變化，幾何模型如圖1所示。仿真結(jié)果如圖2所示。
展開 干貨 | 基于ANSYS Q3D電容觸摸屏仿真分析介紹
電容式觸摸屏技術(shù)是利用人體的電流感應(yīng)進行工作的。電容式觸摸屏是一塊四層復(fù)合玻璃屏，玻璃屏的內(nèi)表面和夾層各涂有一層ITO（氧化銦錫），最外層是一薄層矽土玻璃保護層，夾層ITO涂層作為工作面，四個角上引出四個電極，內(nèi)層ITO為屏蔽層以保證良好的工作環(huán)境。
電容屏在原理上把人體當(dāng)作一個電容器元件的一個電極使用，當(dāng)有導(dǎo)體靠近與夾層ITO工作面之間耦合出足夠量容值的電容時，流走的電流就足夠引起電容屏的誤動作。廣泛應(yīng)用于智能手機、平板電腦等智能終端產(chǎn)品中。本文主要介紹如何使用ANSYS Q3D仿真電容式觸摸屏。
1.創(chuàng)建模型
可以使用ANSYS自身的建模功能建立電容屏模型，也可以導(dǎo)入第三方繪圖軟件繪制好的模型。在Q3D中創(chuàng)建好的觸摸屏和手指的三維模型如圖1所示，其橫截面如圖2所示。
圖1 電容觸摸屏仿真模型 圖2電容觸摸屏仿真模型橫截面
2.設(shè)置Nets
設(shè)置好的Nets如圖3和圖4所示。
展開 CREO ANSYS Simulation 旋流分離器的穩(wěn)態(tài)仿真和瞬態(tài)仿真的區(qū)別
旋流分離器，普遍使用在各行業(yè)各領(lǐng)域。對于流體在旋流分離器內(nèi)的仿真工作，要根據(jù)實體工件設(shè)計目的而分別對待，制定不同的仿真模式。
如上圖，如果仿真目的是研究內(nèi)部流體所表現(xiàn)出來的速度、壓力。仿真模塊選擇“流動”即可。如果還要涉及湍能，物理模塊要增加“湍流”。使用穩(wěn)態(tài)較合適，穩(wěn)態(tài)模式主要研究流體達到穩(wěn)定的“常態(tài)”之后所表現(xiàn)出來的物理特性。不考慮流體達到穩(wěn)定之前的過程，即與時間無關(guān)。如上圖，旋流分離器內(nèi)的流體是穩(wěn)定的流動狀態(tài)，無論何時，狀態(tài)一致。
如果仿真目的除了上述速度、壓力、湍能，還要考慮隨流體一同流動的“顆粒”，仿真模塊另外還要增加“粒子”，顆粒有多少種，粒子模塊就要增加多少個（注意，此粒子有具體質(zhì)量（密度&體積），與“流線”中無質(zhì)量的“粒子”有本質(zhì)的區(qū)別）。穩(wěn)態(tài)的仿真模式就不能勝任了，粒子（顆粒）在隨流體“流動”過程中，粒子或沉積或隨波逐流而去，粒子和流體域隨時產(chǎn)生變化（注意，“隨時”兩個字），時間延長則沉積越多，可供流體占用的空間越少，直到顆粒塞滿全部腔體。流體永遠(yuǎn)達不到常態(tài)的穩(wěn)定。所以仿真模式必須使用瞬態(tài)。瞬態(tài)仿真是建立在時間節(jié)點上的仿真，其仿真結(jié)果第一要素是時間。
瞬態(tài)仿真結(jié)果，假設(shè)，自0開始，第0.1秒結(jié)果、第0.2秒結(jié)果，第0.3秒結(jié)果... ..第1秒......第3秒，共計30個結(jié)果連續(xù)在一起，形成時間連續(xù)的動畫，如上圖，就是30個粒子瞬態(tài)仿真結(jié)果。
那么，請問，如果我想獲得一個表達3秒種的，相對質(zhì)量高的動畫，應(yīng)該如何調(diào)整瞬態(tài)仿真呢？
播放時長=仿真時長，幀頻=24幀。格式MP4或者GIF。有興趣的朋友可以一試，本文附件為模型文件。
剛才出去吃飯，五個籠包飽了。想起一件事，一個朋友說，能否在穩(wěn)態(tài)下仿真粒子的運動呢？手拿第六個籠包糾結(jié)了。五個籠包填飲肚皮，是我飯量的穩(wěn)定狀態(tài)。
展開 
【Ansys線上直播回看】Ansys SPEOS光學(xué)傳感器成像仿真解析
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光學(xué)傳感器包括Lidar、Radar、可見光和紅外Camera，這些光學(xué)傳感器在先進的高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，對推動自動駕駛車輛穩(wěn)健和安全地走向完全自主至關(guān)重要，同時設(shè)計工程師需要確保光學(xué)傳感器能在各種外界環(huán)境中工作，光學(xué)仿真能夠使設(shè)計師快速準(zhǔn)確地測試、驗證和重復(fù)他們的光學(xué)設(shè)計。Zemax和Ansys正在進行一項新的戰(zhàn)略合作，以優(yōu)化光學(xué)傳感器的測試和驗證，并通過Ansys SPEOS系統(tǒng)導(dǎo)入器將光學(xué)傳感器集成到自動駕駛和ADAS中。光學(xué)工程師現(xiàn)在可以更快、更準(zhǔn)確地驗證他們的設(shè)計，優(yōu)化光學(xué)傳感器在黑暗或危險環(huán)境條件下的有效性，并盡量縮短上市時間。
此次網(wǎng)絡(luò)直播吸引了眾多觀眾在線觀看，在會后我們也陸續(xù)收到在線觀眾以及其他用戶前來詢問，在此附上本場網(wǎng)絡(luò)直播錄播內(nèi)容，供大家回看學(xué)習(xí)。
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立即提交作品參加Ansys“仿真的藝術(shù)”圖片作品大賽
為紀(jì)念公司成立50周年，Ansys于近期推出全新“仿真的藝術(shù)”圖片作品大賽，讓您有機會充分發(fā)揮自身超強的建模能力，開展巧奪天工的設(shè)計，并展示您精彩的作品。歡迎提交采用Ansys仿真解決方案制作的設(shè)計作品，可選擇的參賽仿真設(shè)計主題有16類，涵蓋主要物理領(lǐng)域和新興技術(shù)。
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展開 基于ANSYS的水冷電機控制器散熱仿真分析
摘 要：
電機控制器中的主要散熱器件有電容和IGBT等,其散熱性能直接關(guān)系到電機的輸出。以控制器中的8個電容及3個IGBT為主要熱源,采用有限元分析的穩(wěn)態(tài)熱模塊及流體模塊,分別對其進行溫度仿真分析,分析對比在使用水冷散熱前后主要發(fā)熱器件的散熱狀態(tài),得出水冷散熱的仿真效果比常態(tài)下的溫度降低約27℃,為實際產(chǎn)品的設(shè)計生產(chǎn)提供支撐。
關(guān)鍵詞：控制器;水冷;熱仿真;
0 引言
隨著電子產(chǎn)品小型化的發(fā)展，控制器的尺寸隨著元器件的小型化逐漸減小，但元器件的熱功率密度越來越大，其運行時會產(chǎn)生大量的熱，為此研究主要元器件在狹窄結(jié)構(gòu)空間的散熱，保證其不超過耐熱極限[1,2]。水的比熱容是空氣的4倍，選用水冷板對其進行散熱處理，可以提高散熱效率[3,4]。以5.5 k W控制器為例，對其主要發(fā)熱器件電容及IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵極型晶體管）進行熱仿真分析。
1 控制器的前處理
1.1 控制器結(jié)構(gòu)降階處理
對5.5 k W控制器進行3D建模，顯示控制器有1215個部件，控制器模型如圖1所示。若全部仿真會使模擬計算量和時間增加，一般需要進行模型降階處理[5]。
圖1 控制器模型
保留控制器的主要發(fā)熱器件為8個電容及3個IGBT，保留殼體及水冷板。將殼體外部的航空插頭、發(fā)熱不嚴(yán)重的電路板及控制器外殼的螺紋孔全部填補完整。將水冷板的殼體與水道使用布爾減的方法進行分離，防止后期網(wǎng)格劃分時，將殼體和水道劃為整體，導(dǎo)致網(wǎng)格劃分不合適，計算失敗。模型降階情況如圖2所示。
1.2 控制器網(wǎng)格設(shè)置
網(wǎng)格劃分的好壞直接關(guān)系到計算的結(jié)果和計算時間的長短，所以在進行網(wǎng)格劃分的時候，優(yōu)先選擇曲面狀的物體進行網(wǎng)格劃分，這樣在網(wǎng)格劃分的時候就可以保證曲面的完整性。
展開 AnsysWB-功率電感器電磁仿真 ￥10
功率電感器是許多低頻功率應(yīng)用的核心部分，例如，它們用于開關(guān)電源和 DC-DC 轉(zhuǎn)換
器。電感器與特定頻率下工作的大功率半導(dǎo)體開關(guān)結(jié)合使用，可提高或降低輸出電壓。
相對較低的電壓和較高的功耗對電源的設(shè)計提出了很高的要求，尤其是對電感器的要
求很高，設(shè)計電感器時必須考慮開關(guān)頻率、額定電流和高溫環(huán)境。
功率電感器通常有一個磁芯來增加它的電感值，從而在保持小尺寸的同時降低了對高
頻的要求，磁芯還減少了對其他設(shè)備的電磁干擾。只有粗略的解析公式或經(jīng)驗公式可
用于計算阻抗，因此設(shè)計階段需要借助計算機仿真或測量。
展開 Ansys Speos | 智能手環(huán)心率傳感器仿真
在本例中，我們將使用Ansys Speos和Ansys Motion模擬具有動態(tài)運動的智能帶光學(xué)心率傳感器。通過Ansys Motion模擬智能手環(huán)的位移和人體手腕組織的變形，然后將位移和變形數(shù)據(jù)導(dǎo)入Speos，最后在Ansys Speos中，用模擬智能手環(huán)位移和人體組織變形對智能手環(huán)心率傳感器采集的光信號的影響。
概述
首先了解仿真流程和關(guān)鍵結(jié)果，整個流程會分為兩個部分，Motion計算位移和手部變形，Speos計算不同位置和變形前后接收能量。仿真案例請在官網(wǎng)原文下載。
第一步，機械運動中的智能手環(huán)動態(tài)運動模擬(本文不涉及)
首先，本案例中只分析智能帶移動對光信號的影響。詳細(xì)的模擬內(nèi)部運動將不包括在這個例子中。Ansys Motion是基于柔性多體動力學(xué)的先進工程解決方案。它可以在單個求解器內(nèi)快速準(zhǔn)確地分析剛體和柔體。在運動中，模擬了一個人類手臂擺動的場景。在手臂運動的過程中，智能手環(huán)會隨之滑動，智能手環(huán)與人類手腕之間的相對位移將被輸出到Speos。
第二步，在Speos中建立組織模型并進行模擬
在Speos中使用光學(xué)參數(shù)構(gòu)建手腕結(jié)構(gòu)。根據(jù)以下文章Ansys Zemax | 如何建模人體皮膚以及光學(xué)心率探測器進行建模中描述的模型對組織進行建模，考慮了組織的折射、吸收和散射特性。
第三步，Speos批處理仿真與workbench
從Motion中導(dǎo)出智能手環(huán)與人手腕的相對位移。智能手環(huán)在X、Y、Z方向上隨時間變化的位移分別保存在三個*. csv表中。利用Workbench建立了 DOE的設(shè)計。變量是智能腕帶的位移，輸出是智能腕帶傳感器接收到的輻照度，分析智能帶移動對接收光信號的影響。
展開 Ansys Lumerical | 納米線柵偏振器仿真應(yīng)用
說明
由亞波長金屬光柵（納米線柵偏振器）組成的高對比度偏振控制器件正在取代體光學(xué)元件。納米線柵偏振器提供了較好的消光比對比度、最小的吸收以解決高亮度照明，以及緊湊的形狀以便于大規(guī)模制造和集成在小型光學(xué)器件中。然而，納米線柵偏振器的設(shè)計具有一定挑戰(zhàn)性，特別是考慮到制造缺陷。在本應(yīng)用示例中，展示了如何使用FDTD在保持高透射率的同時，在任意角度上最大化納米線柵偏振器的對比度。
綜述
本例將計算由具有線寬W和厚度H的鋁納米線柵的玻璃襯底（n=1.4）制成的納米線柵偏振器的對比度。光源照射光柵偏振器上表面，即當(dāng)電場與光柵線相切時偏振器應(yīng)阻擋S偏振光，如上圖所示。
分析1：對比度 VS 光柵常數(shù)
本分析將計算厚度H=140nm的50%占空比光柵和正入射光的對比度與間距的關(guān)系，光柵常數(shù)將在40nm和240nm之間變化（對應(yīng)于W＝20nm到W＝120nm的線寬變化），將繪制3個不同波長（λ=450nm、λ=550nm和λ=650nm）的結(jié)果。通過對具有幾個不同周期的光柵的透射對比度進行仿真，獲得的結(jié)果與參考文獻[1]獲得的結(jié)果一致。
圖1
同時，可以將Movie Monitor添加到仿真中以查看時域場，為了使視頻更容易理解，增加仿真范圍的大小以包括器件多個周期，在本例中仿真了器件的5個周期。
展開 Ansys Lumerical | 對鐵電波導(dǎo)調(diào)制器進行仿真應(yīng)用
說明
在本例中，我們仿真了使用BaTiO2的鐵電波導(dǎo)調(diào)制器，BaTiO2是一種折射率因外加電場而發(fā)生變化的材料。該器件的結(jié)構(gòu)基于文獻[1]。我們模擬并分析了給定工作頻率下波導(dǎo)調(diào)制器的有效折射率與電壓的關(guān)系。
背景
鐵電波導(dǎo)由硅層和玻璃襯底上的BiTiO3（也稱為BTO）層組成。BiTiO3晶體的取向為晶體的[011]方向平行于光傳播方向（y方向），[001]方向沿著z方向。BiTiO3層的頂部的非晶硅可以形成脊波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，可以限制橫向（x方向）的光分布。金電極觸點被放置在離非晶硅脊波導(dǎo)兩側(cè)1μm遠(yuǎn)的地方。
在本案例中，我們首先使用CHARGE求解器模擬不同偏置電壓下，波導(dǎo)橫截面上的電場分布。然后，我們根據(jù)對應(yīng)的電場分布變化來計算BiTiO3材料折射率的變化，并模擬分析出不同偏置電壓下波導(dǎo)的有效折射率。
步驟一：用CHARGE模擬電場分布
在建立好模型后，我們將陰極觸點設(shè)置為定值0 V，陽極觸點設(shè)置為掃描模式，掃描范圍為1-5 V，掃描點間隔為0.5 V。
設(shè)置完成后，運行仿真程序?qū)⒆詣舆M行模式，掃描結(jié)果將由電場監(jiān)視器記錄并將數(shù)據(jù)保存在WG_Efield.mat文件中。
步驟二：使用MODE分析有效折射率
為了計算不同電壓下鐵電波導(dǎo)的有效折射率，我們需要使用MODE模塊中的FDE求解器。FDE求解器可以分析出各類波導(dǎo)橫截面上的導(dǎo)模和導(dǎo)模對應(yīng)的各類光學(xué)參數(shù)，因此在本步驟中，我們可以使用FDE求解器分析出鐵電波導(dǎo)橫截面有效折射率與偏置電壓的關(guān)系圖。首先，我們將上一步中得到的包含不同偏置電壓下電場分布的WG_Efield.mat文件，通過預(yù)留的接口導(dǎo)入到FDE求解器中，如下圖所示。
展開 Ansys Lumerical | 單行載流子光電探測器仿真方法
為了提取阻抗，二極管的導(dǎo)納函數(shù)可以通過以下公式求得：
將光電探測器的觸點反向偏置，偏置電壓（dc）從0掃描到5V，并在5V時進行小信號分析。對于0.001V的小信號交流電壓，在1GHz至100GHz的頻率范圍內(nèi)進行小信號分析。仿真運行完，可以將觸點處的小信號交流電與頻率的函數(shù)關(guān)系圖。下圖（左）顯示了陽極觸點處小信號電流的大小。由于光電探測器的導(dǎo)納隨頻率線性增加，電流與頻率的關(guān)系曲線是一條直線。我們還可以計算光電探測器的導(dǎo)納，從而計算作為頻率函數(shù)的電容值（圖右）。
根據(jù)該響應(yīng)，在整個頻率范圍內(nèi)，收集層電容為0.14fF/μm2。RC帶寬分析中應(yīng)包括附加寄生電容。
假設(shè)導(dǎo)電襯底，p+吸收層和襯底之間存在寄生電容（由非有意摻雜的硅波導(dǎo)層和掩埋氧化物絕緣構(gòu)成）。假設(shè)二氧化硅層厚2μm和硅層厚0.7μm，計算得平板電容為 Csub=0.013fF/μm2。注意，吸收層也用于接觸器件（陽極），其表面積約為光電探測器的兩倍。此外，金屬陽極和陰極接觸的靜態(tài)場分析（不包括集中在光電探測器中的場）給出了Cc=0.07fF/μm的小接觸電容（注意長度單位）。則總電容為：
因此對于50μm x 10μm光電探測器，其值約為80fF。
為了分析RC帶寬，使用了包括負(fù)載電阻和接觸電阻的電阻模型，其值來自文獻[2]
其中RL=50Ω，ρc=10kΩ.μm2。
還可以使用瞬態(tài)模擬來評估帶寬的傳輸時間限制。為了分析渡越時間響應(yīng)，通過控制打開和關(guān)閉光源（生成速率）的時間以生成光脈沖。快門的設(shè)置可以在“CHARGE”求解器的“瞬態(tài)”選項卡下找到。
三個電流密度監(jiān)測器，間隔0.25um，用于監(jiān)測UTC收集層中的電流。
展開 
Ansys Lumerical | 光纖布拉格光柵溫度傳感器的仿真模擬
步驟3：INTERCONNECT-光子電路模擬
使用光學(xué)時間調(diào)制 S 參數(shù)元件將與溫度相關(guān)的S參數(shù)導(dǎo)入 INTERCONNECT，用于模擬 FBG 溫度傳感器。我們掃描溫度并測量傳感器在不同溫度下的反射光譜。當(dāng)需要附加 PIC 元件對 FBG 的整體性能的影響時，該電路模型仿真是有用的。
FBG 溫度的電路模擬需要三個要素：
1、光網(wǎng)絡(luò)分析儀（ONA），既可作為光源又可作為檢測器。
2、代表 FBG 溫度傳感器的光學(xué)時變 S 參數(shù)元件。
3、用作溫度控制器并連接到 FBG 溫度傳感器元件的直流電源。
下圖為電路仿真的原理圖設(shè)計。按下運行按鈕，模擬將計算溫度傳感器在25°C室溫下的反射光譜。右圖顯示了反射率光譜，右鍵單擊 ONA，然后顯示結(jié)果即可獲得反射率光譜。
接下來，在優(yōu)化和掃描選項卡中運行“Gain_vs_Temperature”掃描，以計算一系列溫度的反射光譜。使用掃描參數(shù)生成可編輯溫度系列的反射光譜。
下圖顯示了25℃至1000℃溫度范圍內(nèi)的光譜。根據(jù)文獻顯示，在100℃至500℃的溫度范圍內(nèi)，布拉格波長偏移為4nm。我們的模擬結(jié)果顯示，在相同的溫度范圍內(nèi)，4.5nm的數(shù)值相似。
參考文獻：
1.Damien Kinet, Patrice Mégret, Keith W.
展開 Ansys Lumerical | 行波 Mach-Zehnder 調(diào)制器仿真分析
運用模塊內(nèi)完善的半導(dǎo)體材料以及物理模型設(shè)定建模后，用穩(wěn)態(tài)設(shè)定多個偏壓條件(-0.5~4V,0.5V步長)進行仿真，并于光路調(diào)變范圍設(shè)定設(shè)置電荷監(jiān)視器“monitor_charge”以將電荷密度保存在 tw_modulator_charge.mat 中，稍后將其導(dǎo)入 MODE 求解器。
通過在物件樹中選擇 CHARGE，在結(jié)果視圖窗口中右鍵單擊所需結(jié)果（電荷）并在對數(shù)刻度上對其進行可視化，可以顯示電荷密度，如下圖。
步驟2：平板電阻與PN結(jié)電容
此步驟中將再次使用Lumerical 的Multiphysics CHARGE模塊。
案例中，借助腳本抓取仿真結(jié)果,并使用最終差分法計算 pn 結(jié)的直流電容。平板電阻是傳輸線與PN結(jié)連接在一起的均勻面形半導(dǎo)體區(qū)域所產(chǎn)生。PN結(jié)在反向偏壓情況下電阻無窮大，可推估其電容與頻率相關(guān)性不高，以只用一個直流電容來表示。下圖顯示了直流電容，并將其與交流電容進行了比較。圖中顯示 直流電容是準(zhǔn)確的，并且類似于在反向偏置中預(yù)期的交流電容。第三張圖是串聯(lián) RC 電路的史密斯圓圖。
穩(wěn)態(tài)直流仿真的腳本還將電壓與電容關(guān)系保存于 tw_modulator_dc_C.mat 中，而小信號仿真也搭配腳本由阻抗推導(dǎo)電阻和電容；R 和 C 分別對應(yīng)阻抗的實部和虛部。R 值將保存到tw_modulator_Rslab_tot.dat 中，稍后用于 MODE 和 INTERCONNECT 模擬。
步驟3：光學(xué)波導(dǎo)特性
接下來使用Lumerical 的MODE FDE模塊來計算摻雜硅材料波導(dǎo)的光學(xué)特性。
展開 Ansys Lumerical | 針對多模干涉耦合器的仿真設(shè)計與優(yōu)化
說明
本示例演示通過1×2端口多模干涉(MMI)耦合器計算寬帶傳輸和光損耗，并使用S參數(shù)在 INTERCONNECT 中創(chuàng)建 MMI 的緊湊模型。(聯(lián)系我們獲取文章附件)
綜述
低損耗光耦合器和光分路器是基于 Mach-Zehnder 的光調(diào)制器的基本組件，是集成電路的關(guān)鍵組成部分。通過在輸入和輸出波導(dǎo)處使用 taper 以確保輸入和輸出波導(dǎo)的模式與干涉區(qū)域之間的良好匹配，可以將損耗降至最低。EME 求解器非常適合表征這些器件，本例中的器件針對TE模式進行了優(yōu)化，但該方法可以擴展到任何設(shè)計和極化。
運行和結(jié)果
第1步：優(yōu)化 MMI 幾何結(jié)構(gòu)
使用EME運行一系列參數(shù)掃描以優(yōu)化 MMI 性能。
· 模式收斂掃描
確保每個單元格中的模式數(shù)量足以給出準(zhǔn)確的結(jié)果，模式收斂掃描是確保仿真結(jié)果可靠的重要部分，應(yīng)作為 EME 仿真文件初始設(shè)置的一部分來完成。下圖顯示輸出端口的傳輸結(jié)果收斂于約15種模式，稍大的值用于確保模式數(shù)量足以滿足本示例中使用的其他掃描（如波長、纖芯長度和錐形寬度）。右圖為從 field_profile 監(jiān)視器獲得的電場強度。
· 波長掃描
EME 是一種單頻求解器，參數(shù)掃描是獲得寬頻結(jié)果所必需的。將波長掃描設(shè)置為1.5~1.6 μm，具有100個波長點，按波長掃描。波長掃描選項卡返回S矩陣，然后可以根據(jù)S矩陣的S21元素計算從端口1通過端口2的基本TE模式傳輸。下圖顯示了使用EME分析窗口中的波長掃描功能獲得的1.1 μm taper 寬度的 MMI 傳輸與波長的函數(shù)關(guān)系 。
· 纖芯長度掃描
確定纖芯的最佳長度。涉及改變區(qū)域長度的掃描非常適合EME求解器，因為幾乎可以立即獲得結(jié)果，下圖顯示了作為纖芯長度函數(shù)的傳輸。
展開 4/22 | Ansys Lumerical & SPEOS CMOS傳感器仿真新流程
這個設(shè)計流程包括CMOS模組的透鏡組以及光感測器，前者會需要幾何光學(xué)的工具Ansys SPEOS，後者則是需要微觀光學(xué)與光電交互作用的仿真工具，即Ansys Lumerical FDTD與CHARGE。而通過添加Ansys SPEOS的處理真實照明的功能，用戶可以輕松得到相機的仿真圖像。網(wǎng)絡(luò)研討會首先會簡要介紹Lumerical和SPEOS工具。接下來，我們會介紹2021 R1可用的CMOS感測器的工作流程，以及Lumerical如何實現(xiàn)和SPEOS間的資料轉(zhuǎn)換。最後透過SPEOS鏡頭系統(tǒng)（SLS）導(dǎo)入器整合透鏡組的資訊以及與Ansys Lumerical得到的外部量子效率（EQE）實現(xiàn)整個CMOS感測器光學(xué)仿真。
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