光電仿真的案例
EastFDTD 光電領域的仿真案例
仿真案例涵蓋：
1. 激光發射過程（增益材料的應用）
2. 雙穩態現象仿真（非線性材料的應用）
3. 光子晶體色散曲線
4. Chiral材料應用
5. 本征模式計算
6. 電磁力計算
7. OLED出光效率計算
光電仿真案例.pdf
免費線上研討會 | Ansys Lumerical 的光電器件仿真
為此，我們決定于2023年7月17日下午15：00-16：00，舉辦一場免費線上研討會，誠邀各位光電同行們積極參與、分享交流。
研討會大綱
1. Ansys Lumerical 軟件介紹
2. FDTD、CHARGE、INTERCONNECT 三大模塊介紹
3. Ansys Lumerical 光電器件設計流程
4. 光電器件設計實例:垂直光電探測器
5. 其他光電器件舉例
研討會信息
主題：Ansys Lumerical 的光電器件仿真
時間：2023年7月17日（15：00-16：00）
地點：騰訊會議（317-470-702）
主辦方：武漢宇熠科技有限公司
如您對本次研討會有興趣，可掃描下方二維碼報名（名額有限，額滿即止。）
（317-470-702）
另外，我們針對本次研討會創建了交流群，歡迎聯系工作人員申請進群！
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展開 利用Lumerical 有效實現太陽能電池光電特性仿真
太陽能電池仿真研究可為光伏產品的研發節約成本，縮短研發周期，并預測產品光電轉換效率與光電輸出特性。目前各大高校與科研機構在太陽能電池仿真領域主要運用的商業軟件有COMSOL多物理場耦合軟件、AFORS-HET、Rsoft以及Silvaco等。本案以Lumerical 軟件為例，介紹利用FDTD與DEVICE模塊實現可見光波段典型硅光太陽能電池的光電特性仿真。
1、 構建光學吸收模型
建立合適的邊界條件和光源設置，搭建典型的硅平板太陽能電池結構在正向太陽光的照射下光吸收模型。
二、計算載流子產生率G
FDTD模塊可以利用上述物理學公式，腳本編程計算出電池內部空間分布的載流子產生率。
載流子產生率在平板電池中表現為上層值較大，底部值較小，說明入射光大部分被電池上層吸收，能夠穿透電池到達電池底部被半導體耦合吸收的入射光是極少數。
三、搭建電學仿真模型
DEVICE模塊為后續電學仿真提供了高效快捷的電學特性計算途徑。在電學仿真模塊中需要考慮電池窗口層材料，金屬電極材料，歐姆接觸，摻雜與復合等因素。
通過優化電池電學參數可以有效提高電池的光電轉換效率。但是考慮到電池實際處于的物理環境，電學仿真比純光學仿真計算結果更加接近實際的電池工作效率。
4、 導入載流子產生率至電學模塊
載流子產生率是連接電池光學模塊和電學模塊的橋梁。將波長積分計算得到的載流子產生率導入DEVICE模塊可以繼續仿真計算電池電學特性。
DEVICE模塊為用戶提供了友好方便的載流子產生率導入界面，用戶可以使用FDTD模塊計算得出的G數據集載入控件窗口，并可以針對偏振光或非偏振光設置修正系數。
展開 Ansys 仿真技術賦能AI與數據中心高速光電互連（附免費參會名額）
wx_fmt=jpeg&from=appmsg&tp=webp&wxfrom=5&wx_lazy=1" alt="圖片" width="230" style="cursor: nesw-resize;"></p><p>Ansys 作為全球仿真領域的領導者，依托強大的多物理場仿真技術，為高速光電互連創新構建起全方位、多層次的解決方案。工程師能夠在設計階段提前察覺潛在缺陷，針對性地優化設計方案，從而大幅削減研發成本，顯著縮短產品上市周期。</p><p><strong>5月28日，由Ansys主辦的『Ansys 仿真技術賦能AI與數據中心高速光電互連創新研討會』將在武漢舉行，</strong>本次活動匯聚了多名行業專家，誠摯地邀請您出席研討會，共同探討多物理場仿真在光通信領域的最新應用成果與未來發展趨勢。</p><p><em>* 此次會議報名通道即將關閉，請還未報名的用戶抓緊最后機會，鎖定會議席位！</em></p><h3 class="ql-align-center"><strong>會議內容簡介</strong></h3><p><strong>09:00-09:10 開場致辭</strong></p><p><strong>演講嘉賓：</strong>焦天鋒 | Ansys華東&華中區域銷售總監</p><p><br></p><p><strong>09:10-9:50 光電系統行業趨勢分享</strong></p><p><strong>演講嘉賓：</strong>張宇 | 華中科技大學教授博導/湖北光谷實驗室室務委員會委員</p><p><strong>內容簡介：</strong>光電系統作為5G通信、智能感知、數據中心等領域的核心支撐技術，正迎來爆發式增長機遇。
展開 
FDTD，COMSOL（第三十四期）光電專題線上通知
光電作為物理類專業課程中極為重要的一部分，其教學內容一直受到各個高校的重視。結合目前許多學生對實驗開展的痛難點，將軟件仿真引入實驗當中，通過軟件的可視化處理有效直觀的展示光電仿真的流程，與實驗數據結合，使得文章內容具有說服力、預見性和新穎性。為解決大家在光學軟件仿真學習過程中遇到的問題，應廣大新老客戶的學習需求特舉辦“COMSOL多物理場光電仿真/FDTD時域有限差分數值模擬”系列專題線上培訓班，本次培訓主辦方為北京軟研國際信息技術研究院，承辦方互動派（北京）教育科技有限公司，具體相關事宜通知如下：
一、培訓目錄：
專題一：COMSOL多物理場光電仿真技術與應用
2023年7月29日-30日 在線直播（授課兩天）
2023年8月05日-06日 在線直播（授課兩天）
專題二：FDTD 時域有限差分數值模擬方法與應用
2023年7月22日-23日 在線直播（授課兩天）
2023年7月29日-30日 在線直播（授課兩天）
一、培訓特色：
1. 本次系列課程共兩個專題，均采用在線直播（理論+實操）、Step by step的教學方式、課堂上連麥答疑、課后提供無限次回放視頻，發送全部案例模型文件，建立永不解散的課程群，長期互動答疑；課堂上以具體案例和科研論文為實例，討論在處理具體問題時如何應用專業軟件以及如何做出能夠發表的結果；
2. 專題一課程通過模塊詳解掌握各種邊界條件和域條件的設置方法和技巧，區分每個邊界條件或域條件應該在什么場景中應用。了解借助 COMSOL在理想或多物理場環境下分析、評估、預測射頻、微波和毫米波等行業中涉及的器件的性能的方法，滿足當前和未來發展。
3.
展開 Lumerical 單行載流子光電探測器仿真方法
綜述
在本例中，我們將研究混合硅基光電探測器的各項性能。單行載流子（uni-traveling carrier，UTC）光電探測器（PD）由InP/InGaAs制成，其通過漸變耦合的方式與硅波導相連。在本次仿真中，FDTD模塊將分析光電探測器的光學響應，CHARGE模塊將分析器件的電學特性。
背景
光電探測器的主要作用是將光信號轉換為電信號，以解碼出加載到光信道上編碼的信息。因此我們可以使用Lumerical的光學和電學求解器對此類器件進行精確模擬和優化。首先采用時域有限差分（FDTD）方法模擬了光電探測器的光學特性，計算光學吸收功率可以得出電子-空穴對的局部產生率。然后，將光學仿真求得的電子空穴對產生速率導入電學仿真（CHARGE）中用于求解的連續性方程。
對于高速光電二極管，通過將吸收層與收集層解耦，可以使用單行載流子（UTC）設計來優化渡越時間響應[1]。在傳統的PIN結構中，載流子是在本征區中光生的，在本征區中，強場將載流子分離以產生光電流。
展開 COMSOL光電和HFSS+CST天線仿真案例培訓
10.2 參數化掃描
10.3 數據后處理
10.4 工作列表設置
11 頻率選擇表面的仿真方法——掌握CST 頻率選擇表面仿真方法
實例操作：CST 有源可調諧頻率選擇表面仿真
v CST天線仿真總結：
1．CST天線仿真與HFSS的區別及優勢
2．CST天線仿真的步驟
3．CST天線仿真的技巧
時間地點：
Comsol光電培訓班：
2021年3月27日-3月28日 在線直播（授課兩天）
2021年4月10日-4月11日 在線直播（授課兩天）
天線設計仿真培訓班：
2021年4月10日——4月11日 在線直播（授課兩天）
2021年4月17日——4月18日 在線直播（授課兩天）
報名費用：
Comsol光電培訓班：
每人￥3900元（含報名費、培訓費、資料費）
優惠一：3月15日前匯款可享受200元優惠（僅限前八名）；
天線設計培訓班：
每人￥3900元（含報名費、培訓費、資料費）
優惠一：3月25日前匯款可享受200元優惠（僅限前八名）；
優惠二：
展開 光電產品仿真技術研討會
光學組件在工業設計上的要求越趨嚴苛，質量好的光學設計除了在開模前進行許多光學軟件評估之外，后續包含打樣開模的成型影響、裝配造成的擠壓變形，熱組件造成的熱膨脹變形、模塊點膠后膠體溫濕度膨脹影響，以及產品跌落的強度仿真等，都是光學產品在各環節上注重的工藝過程。
CYBERNET基于大量光學客戶的設計需求，通過ANSYS仿真技術結合各光學軟件作耦合，可在產品發生失效之前預測各環節造成光學質量失效的成因，進而提升光學產品設計的質量。
Ansys Lumerical | 單行載流子光電探測器仿真方法
綜述
在本例中，我們將研究混合硅基光電探測器的各項性能。單行載流子（uni-traveling carrier，UTC）光電探測器（PD）由InP/InGaAs制成，其通過漸變耦合的方式與硅波導相連。在本次仿真中，FDTD模塊將分析光電探測器的光學響應，CHARGE模塊將分析器件的電學特性。
背景
光電探測器的主要作用是將光信號轉換為電信號，以解碼出加載到光信道上編碼的信息。因此我們可以使用Lumerical的光學和電學求解器對此類器件進行精確模擬和優化。首先采用時域有限差分（FDTD）方法模擬了光電探測器的光學特性，計算光學吸收功率可以得出電子-空穴對的局部產生率。然后，將光學仿真求得的電子空穴對產生速率導入電學仿真（CHARGE）中用于求解的連續性方程。
對于高速光電二極管，通過將吸收層與收集層解耦，可以使用單行載流子（UTC）設計來優化渡越時間響應[1]。在傳統的PIN結構中，載流子是在本征區中光生的，在本征區中，強場將載流子分離以產生光電流。載流子的速度通常是有限的，并且在大多數常見的材料（如鍺）中空穴比電子慢，這會導致延遲和不對稱響應。通過結合窄帶隙和寬帶隙半導體，可以隔離單個載流子類型（通常是電子），使得器件的光響應僅取決于這些載流子的傳輸。然而，與PIN光電二極管相比，UTC的能帶結構要求通常需要III-V材料來實現，這使得在與硅基光子系統集成時面臨額外的挑戰。
本例中光電探測器是基于集成在硅基光子系統上的InP/InGaAs混合波導光電二極管所設計的[2]。其包括100nm厚的InP鍵合/匹配層、250nm厚的GaAs吸收體和700nm厚的In P本征收集層。材料堆疊和相關的帶結構如下圖所示。測量了長度為25um、50um和150um的光電探測器[2]。
展開 雙層石墨烯/砷化鎵的等離子體共振光柵結構光電探測器數值仿真 ￥500
</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202206/imgs/80019830f9304a1799118885f068db17.gif" alt="Untitled.gif"></p><p class="ql-align-center"><strong>圖1 電磁場仿真結果</strong></p><p><img src="https://img.jishulink.com/202206/imgs/47ce638fc01b4bf3972ae6a3aec043ea.png" alt="Untitled2.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>圖2 吸收率隨波長變化曲線</strong></p><p>感興趣的朋友可下載模型源文件，歡迎交流合作</p><p><br></p><p><br></p>
展開 光通信設計軟件——OptiSPICE 光電回路設計軟件
表格文件允許用戶進行控制：整體報告的結構，如信號或器件的網表，器件的材料清單等;
· OptiSPICE包括幾個強大的技術用于腳本和自定義，其允許全面獲取所有設計數據和程序功能；
· 回路圖編輯器可以將光電回路圖保存為標準PDF，WMF（windows Metafile）和DXF（autoCAD ）圖形格式。這一功能可以幫助用戶把圖形傳到其它軟件中進行繪畫、增強或者合并到其它文件中；
· 產生OptiSPICE或和HSPICE相兼容的網表。
仿真器
· OptiSPICE仿真器直接將處理光器件的方程合并到電學仿真架構中，因此形成一個單引擎的光電仿真軟件；
· OptiSPICE可以建立熱的宏模型來進行熱分析，用戶可以將其結合到光電仿真中來達到更可靠的仿真結果；
· 支持二極管、晶體管、 BJTs 和MOSFETS 等各種電路元件和激光二極管、光纖和光電探測器等各種光學元件；
· 能模擬集成光路、波分復用（WDM）以及多模信號；
· 先進的數值分析技術保證了信號求解時的收斂性，先進的求解器會自動選取最恰當的收斂算法來進行瞬態模擬；
· 有源和無源器件的模型與業界標準的HSPICE相兼容，用戶可以很容易地將HSPICE格式編寫的外部模型和網表導入到OptiSPICE中；
· 支持BSIM3模型，實現精確的仿真；
· 提供包括S-參數、極點/留數表達式和傳輸線模型等和不同頻率相關的模型。
展開 
基于Lumerical掌握光電器件仿真的全流程設計，從基礎原理講解到復雜器件設計
Ansys Lumerical作為業界領先的光子學解決方案，擁有完善的Component Level及Circuit Level仿真能力。FDTD被譽為微納光子器件仿真的黃金標準；MODE是面向平面光波導類器件開發的瑞士軍刀；CHARGE求解載流子的漂移擴散方程和泊松方程，能夠精確模擬半導體器件中的電學特性；HEAT則專注于器件熱效應的分析，能夠準確計算電致發熱或光吸收引起的溫升；INTERCONNECT作為線路級仿真工具，可對整個光子集成電路系統進行時域及頻域分析。
該內容涵蓋FDTD、MODE、CHARGE、HEAT、INTERCONNECT五大仿真工具，內容覆蓋基礎原理講解到復雜器件設計。無源環節不僅包括功率分束器、起偏器、偏振旋轉分束器、濾波器等多種無源光子器件，還包含常用的逆向設計算法，適用于硅基、鈮酸鋰等多種材料體系，可有效助力學員掌握無源光子器件設計技能。有源環節不僅包括電相移器、微環調制器、馬赫曾德行波調制器、垂直光電探測器、熱調諧波導等多種有源光子器件，還包含波分復用、PAM4收發等完整的PIC系統，可大大提升學員設計復雜光子集成電路系統的能力。
展開 “COMSOL軟件+多物理場耦合仿真”培訓第十期：網格/流動傳熱/光電/力學/電磁場分析/經典案例
各企事業單位、高等院校及科研院所：
COMSOL是一款大型的高級數值仿真軟件，廣泛應用于各個領域的科學研究以及工程計算，在多物理場耦合分析方面有其獨到的優勢，因此被應用于各個相關科研和產品研發領域，在我國擁有非常廣闊的前景。多物理場耦合仿真分析是近年來應用比較廣泛的有限元仿真分析方法，大大的縮短了產品研發周期，提高科研效率。為進一步推動高等院校、科研院所及企事業單位在COMSOL多物理耦合研究工作的開展，中科軟研（北京）科學技術中心（http://www.fzby.org.cn/）特邀一線專家共同舉辦COMSOL通用多物理場耦合仿真核心技術應用與案例實戰在線培訓班。本次培訓課程從幾何創建、交互式網格剖分技術、模型設定、后處理、多物理場模擬等方面進行了介紹，并結合實際案例進行了詳細的講解和具體的操作指導。由中科軟研（北京）科學技術中心主辦、北京富卓佰揚科技有限公司承辦。具體事宜如下：
1 培訓目標
1、能夠利用COMSOL軟件進行具體項目和科研工作的開展；
2、對配套的專業多物理場仿真理論有較深的理解，并掌握軟件的使用。
3、通過原理解析、大量實例操作強化應用，提升學員解決實際工程問題的能力。
4、建立學員微信群，學完后可以繼續在群里與主講老師、同學交流問題，鞏固學習內容。
注：參加線上培訓，以后本人可以免費參加相同線上及線下課程，不限次數、學會為止！
2 培訓優勢
1、報名繳費后提前獲取電子講義及模型，可提前預習；全程錄制視頻，支持回放；
2、培訓老師理論和工程經驗豐富，我們會結合學員實際需求備課并補充相關內容；
3、培訓結束后，培訓老師留給學員手機和Email，提供技術支持，充分保證培訓后出效果。
3 培訓專家
中國科學院、清華大學、四川大學等科研機構的高級專家。
展開 怎么進行一次成功的光學設計？原來它的作用很關鍵！
高效實踐模塊
Ansys Zemax可以對您的系統光學性能開展獨到的仿真，評估最終照明效果；預測和驗證光照變化和材料變化對觀感的影響，這一切都在真實條件下仿真分析。
1.ZOS-API–使用應用編程接口創建應用，或構建您自己的分析
2.Ansys Zemax編程語言–在OpticStudio中編寫您自己的宏
3.用戶定義表面和物體–編程任何表面形狀、相位、透過率或梯度折射率
4.定制DLL便于創建任意表面、物體、光源和散射函數
可擴展性
?Ansys Lumerical–光電仿真與設計軟件。針對光電元件設計和光電系統設計仿真光的相互作用。
?Ansys Speos–光學系統設計與驗證。Ansys Speos預測系統的照明性能和光學性能，節省原型制作時間與成本，同時提升產品效率。
?Ansys AGI–數字任務工程解決方案。由AGI開創的“數字任務工程”將數字化建模、仿真、測試與分析融合，以評估系統生命周期每個階段的任務結果。
光研科技南京有限公司是國內可靠的Ansys Zemax光學設計軟件代理商！公司已經為廣大企業，研究所以及高校提供了很多優秀的相關產品和服務，在行業內建立了值得信任的口碑。
Ansys Zemax光學軟件
咨詢與訂購方式
聯系人：光研科技南京有限公司徐保平
手機號：15051861513
微信號：13627124798
展開 Ansys Zemax簡介與功能介紹
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-用戶定義表面和物體 – 編程任何表面形狀、相位、透過率或梯度折射率
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可擴展性
-Ansys Lumerical – 光電仿真與設計軟件。針對光電元件設計和光電系統設計仿真光的相互作用。
-Ansys Speos – 光學系統設計與驗證。Ansys Speos 預測系統的照明性能和光學性能，節省原型制作時間與成本，同時提升產品效率。
-Ansys AGI – 數字任務工程解決方案。由 AGI 開創的“數字任務工程”將數字化建模、仿真、測試與分析融合，以評估系統生命周期每個階段的任務結果。
深圳市優飛迪科技有限公司成立于2010年，是一家專注于產品開發平臺解決方案與物聯網技術開發的國家級高新技術企業。
十多年來，優飛迪科技在數字孿生、工業軟件尤其仿真技術、物聯網技術開發等領域積累了豐富的經驗，并在這些領域擁有數十項獨立自主的知識產權。同時，優飛迪科技也與國際和國內的主要頭部工業軟件廠商建立了戰略合作關系，能夠為客戶提供完整的產品開發平臺解決方案。
優飛迪科技技術團隊實力雄厚，主要成員均來自于國內外頂尖學府、并在相關領域有豐富的工作經驗，能為客戶提供“全心U+端到端服務”。
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