電學(xué)仿真的案例
利用Lumerical 有效實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池光電特性仿真
太陽(yáng)能電池仿真研究可為光伏產(chǎn)品的研發(fā)節(jié)約成本，縮短研發(fā)周期，并預(yù)測(cè)產(chǎn)品光電轉(zhuǎn)換效率與光電輸出特性。目前各大高校與科研機(jī)構(gòu)在太陽(yáng)能電池仿真領(lǐng)域主要運(yùn)用的商業(yè)軟件有COMSOL多物理場(chǎng)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(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光波段典型硅光太陽(yáng)能電池的光電特性仿真。
1、 構(gòu)建光學(xué)吸收模型
建立合適的邊界條件和光源設(shè)置，搭建典型的硅平板太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)在正向太陽(yáng)光的照射下光吸收模型。
二、計(jì)算載流子產(chǎn)生率G
FDTD模塊可以利用上述物理學(xué)公式，腳本編程計(jì)算出電池內(nèi)部空間分布的載流子產(chǎn)生率。
載流子產(chǎn)生率在平板電池中表現(xiàn)為上層值較大，底部值較小，說(shuō)明入射光大部分被電池上層吸收，能夠穿透電池到達(dá)電池底部被半導(dǎo)體耦合吸收的入射光是極少數(shù)。
三、搭建電學(xué)仿真模型
DEVICE模塊為后續(xù)電學(xué)仿真提供了高效快捷的電學(xué)特性計(jì)算途徑。在電學(xué)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(fù)合等因素。
通過(guò)優(yōu)化電池電學(xué)參數(shù)可以有效提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率。但是考慮到電池實(shí)際處于的物理環(huán)境，電學(xué)仿真比純光學(xué)仿真計(jì)算結(jié)果更加接近實(shí)際的電池工作效率。
4、 導(dǎo)入載流子產(chǎn)生率至電學(xué)模塊
載流子產(chǎn)生率是連接電池光學(xué)模塊和電學(xué)模塊的橋梁。將波長(zhǎng)積分計(jì)算得到的載流子產(chǎn)生率導(dǎo)入DEVICE模塊可以繼續(xù)仿真計(jì)算電池電學(xué)特性。
DEVICE模塊為用戶提供了友好方便的載流子產(chǎn)生率導(dǎo)入界面，用戶可以使用FDTD模塊計(jì)算得出的G數(shù)據(jù)集載入控件窗口，并可以針對(duì)偏振光或非偏振光設(shè)置修正系數(shù)。
展開(kāi) Lumerical fdtd和charge聯(lián)合仿真電學(xué)可調(diào)諧的MOS結(jié)構(gòu)吸收器
其中MOS型結(jié)構(gòu)中加電壓前后載流子濃度變化引起的折射率變化如下公式:
在本文的例子中，我們先通過(guò)Lumerical Charge軟件仿真結(jié)構(gòu)的電學(xué)特性，外加電壓為正負(fù)5V，仿真ITO薄膜的載流子濃度隨外加電壓0V、5V、-5V載流子濃度的變化，由于載流子濃度的變化會(huì)導(dǎo)致薄膜等離子頻率的變化，因此會(huì)導(dǎo)致光譜的變化，所以把電學(xué)數(shù)據(jù)通過(guò)Lumerical FDTD軟件求解器件的光學(xué)性質(zhì)變化，證明電光開(kāi)關(guān)的可行性。
通過(guò)在ITO薄膜上加載流子濃度的監(jiān)視器，可以得到ITO薄膜中的載流子濃度隨偏置電壓的變化，外加-5V電壓時(shí)，左側(cè)（ITO和TiO2交界處）形成載流子耗盡層，外加5V電壓時(shí)，形成載流子累積層。
圖2 ITO薄膜在外加電壓下的載流子濃度分布
對(duì)具有不同載流子濃度分布ITO薄膜的器件進(jìn)行反射率光譜仿真，外加偏振光斜入射，得到如圖3所示的光譜，可以證明MOS結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)電偏置的吸收調(diào)諧器。
圖3 MOS結(jié)構(gòu)在外加電壓下的光譜分布
為了更好地理解MOS器件吸收的性質(zhì)，我們模擬了TiO2和ITO薄膜的電場(chǎng)分布，如圖4所示，電場(chǎng)大部分局域在ITO和TiO2界面并且靠近ITO薄膜，說(shuō)明ITO薄膜吸收了大部分的光強(qiáng)，導(dǎo)致在2.23um左右出現(xiàn)一個(gè)反射谷。
展開(kāi) Ansys Lumerical | 單行載流子光電探測(cè)器仿真方法
在本次仿真中，F(xiàn)DTD模塊將分析光電探測(cè)器的光學(xué)響應(yīng)，CHARGE模塊將分析器件的電學(xué)特性。
背景
光電探測(cè)器的主要作用是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，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(xué)和電學(xué)求解器對(duì)此類(lèi)器件進(jìn)行精確模擬和優(yōu)化。首先采用時(shí)域有限差分（FDTD）方法模擬了光電探測(cè)器的光學(xué)特性，計(jì)算光學(xué)吸收功率可以得出電子-空穴對(duì)的局部產(chǎn)生率。然后，將光學(xué)仿真求得的電子空穴對(duì)產(chǎn)生速率導(dǎo)入電學(xué)仿真（CHARGE）中用于求解的連續(xù)性方程。
對(duì)于高速光電二極管，通過(guò)將吸收層與收集層解耦，可以使用單行載流子（UTC）設(shè)計(jì)來(lái)優(yōu)化渡越時(shí)間響應(yīng)[1]。在傳統(tǒng)的PIN結(jié)構(gòu)中，載流子是在本征區(qū)中光生的，在本征區(qū)中，強(qiáng)場(chǎng)將載流子分離以產(chǎn)生光電流。載流子的速度通常是有限的，并且在大多數(shù)常見(jiàn)的材料（如鍺）中空穴比電子慢，這會(huì)導(dǎo)致延遲和不對(duì)稱(chēng)響應(yīng)。通過(guò)結(jié)合窄帶隙和寬帶隙半導(dǎo)體，可以隔離單個(gè)載流子類(lèi)型（通常是電子），使得器件的光響應(yīng)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(jié)構(gòu)要求通常需要III-V材料來(lái)實(shí)現(xiàn)，這使得在與硅基光子系統(tǒng)集成時(shí)面臨額外的挑戰(zhàn)。
本例中光電探測(cè)器是基于集成在硅基光子系統(tǒng)上的InP/InGaAs混合波導(dǎo)光電二極管所設(shè)計(jì)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(guān)的帶結(jié)構(gòu)如下圖所示。測(cè)量了長(zhǎng)度為25um、50um和150um的光電探測(cè)器[2]。
光學(xué)設(shè)計(jì)
使用FDTD求解器，計(jì)算出不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下光電探測(cè)器中的光場(chǎng)變化（主要以電場(chǎng)E的形式表示）。
展開(kāi) Lumerical 單行載流子光電探測(cè)器仿真方法
在本次仿真中，F(xiàn)DTD模塊將分析光電探測(cè)器的光學(xué)響應(yīng)，CHARGE模塊將分析器件的電學(xué)特性。
背景
光電探測(cè)器的主要作用是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，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(xué)和電學(xué)求解器對(duì)此類(lèi)器件進(jìn)行精確模擬和優(yōu)化。首先采用時(shí)域有限差分（FDTD）方法模擬了光電探測(cè)器的光學(xué)特性，計(jì)算光學(xué)吸收功率可以得出電子-空穴對(duì)的局部產(chǎn)生率。然后，將光學(xué)仿真求得的電子空穴對(duì)產(chǎn)生速率導(dǎo)入電學(xué)仿真（CHARGE）中用于求解的連續(xù)性方程。
對(duì)于高速光電二極管，通過(guò)將吸收層與收集層解耦，可以使用單行載流子（UTC）設(shè)計(jì)來(lái)優(yōu)化渡越時(shí)間響應(yīng)[1]。在傳統(tǒng)的PIN結(jié)構(gòu)中，載流子是在本征區(qū)中光生的，在本征區(qū)中，強(qiáng)場(chǎng)將載流子分離以產(chǎn)生光電流。載流子的速度通常是有限的，并且在大多數(shù)常見(jiàn)的材料（如鍺）中空穴比電子慢，這會(huì)導(dǎo)致延遲和不對(duì)稱(chēng)響應(yīng)。通過(guò)結(jié)合窄帶隙和寬帶隙半導(dǎo)體，可以隔離單個(gè)載流子類(lèi)型（通常是電子），使得器件的光響應(yīng)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(jié)構(gòu)要求通常需要III-V材料來(lái)實(shí)現(xiàn)，這使得在與硅基光子系統(tǒng)集成時(shí)面臨額外的挑戰(zhàn)。
本例中光電探測(cè)器是基于集成在硅基光子系統(tǒng)上的InP/InGaAs混合波導(dǎo)光電二極管所設(shè)計(jì)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。
展開(kāi) 
COMSOL與MATLAB聯(lián)合仿真人工智能的電學(xué)層析成像系統(tǒng)
關(guān)鍵詞：MATLAB，電學(xué)層析成像，人工智能，圖像重建，深度學(xué)習(xí)
一、引言
基于人工智能的電學(xué)層析成像系統(tǒng)是一種創(chuàng)新的檢測(cè)技術(shù)，結(jié)合了電學(xué)層析成像技術(shù)與人工智能算法的優(yōu)勢(shì)。電學(xué)層析成像技術(shù)，簡(jiǎn)記為ET，是層析成像技術(shù)的一種。它基于電學(xué)傳感器提取被測(cè)區(qū)域物質(zhì)的空間分布的部分信息，以電學(xué)信號(hào)作為載體進(jìn)行處理與傳輸，并采用適當(dāng)?shù)男畔⒅貥?gòu)算法，重構(gòu)被測(cè)區(qū)域物質(zhì)的空間分布的全部信息。電學(xué)層析成像技術(shù)存在三種基本形式，即電容層析成像（Electrical Capacitance Tomography，ECT）、電阻層析成像（Electrical Impedance Tomography，EIT）和電磁層析成像（Electromagnetic Tomography，EMT）。在基于人工智能的電學(xué)層析成像系統(tǒng)中，人工智能算法的應(yīng)用顯著提升了圖像重建的精度和速度。通過(guò)訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)模型，系統(tǒng)能夠從復(fù)雜的電學(xué)信號(hào)中準(zhǔn)確提取出被測(cè)物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息。這些算法可以自動(dòng)學(xué)習(xí)并優(yōu)化圖像重建過(guò)程中的參數(shù)設(shè)置，從而減少對(duì)人工干預(yù)的依賴(lài)，提高系統(tǒng)的自動(dòng)化程度和檢測(cè)效率。此外，人工智能算法還能夠?qū)崿F(xiàn)電學(xué)層析成像系統(tǒng)的智能診斷和優(yōu)化。通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的分析，系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正潛在的誤差和問(wèn)題，確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。同時(shí)，系統(tǒng)還可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景和需求，自動(dòng)調(diào)整檢測(cè)參數(shù)和算法策略，以適應(yīng)不同的被測(cè)物體和檢測(cè)環(huán)境。綜上所述，基于人工智能的電學(xué)層析成像系統(tǒng)在工業(yè)檢測(cè)、醫(yī)療診斷等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景和重要的研究?jī)r(jià)值。
二、COMSOL&MATLAB聯(lián)合仿真
COMSOL與MATLAB聯(lián)合仿真是一種強(qiáng)大的多物理場(chǎng)仿真方法，它將COMSOL的多物理場(chǎng)建模能力和MATLAB的編程及數(shù)據(jù)分析功能相結(jié)合，為用戶提供了一種高效、靈活的仿真解決方案。
展開(kāi) Gyroid Surface結(jié)構(gòu)的電學(xué)特性模擬 ￥400
極小曲面的形體可通過(guò)IsoSurface算法進(jìn)行模擬，其V值可直接由極小曲面方程式提供，Gyroid Surface的公式為：cos(x)*sin(y)+cos(y)*sin(z)+sin(x)*cos(z)，基于此公式構(gòu)建生成了極小曲面組成的結(jié)構(gòu)模型，如圖1所示：
圖1 幾何模型
基于構(gòu)建的模型，進(jìn)行了電學(xué)仿真，模擬得到其電學(xué)特性，仿真結(jié)果如圖所示：
圖2 仿真結(jié)果
感興趣的朋友，歡迎交流模型！
Ansys Lumerical | 針對(duì) CMOS image sensor 仿真中的角度響應(yīng)
說(shuō)明
在本例中，通過(guò)使用FDTD求解器和CHARGE求解器對(duì)CMOS圖像傳感器的光學(xué)和電學(xué)特性進(jìn)行仿真，從而分析其角度響應(yīng)。仿真的結(jié)果主要包括：光的空間分布與傳輸，光效率及量子效率與光入射角度的關(guān)系，同時(shí)還分析了微透鏡位移產(chǎn)生的影響。
下載
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綜述
CMOS圖像傳感器在亞波長(zhǎng)范疇的吸收、散射和衍射及電荷的運(yùn)動(dòng)特征，通常需要聯(lián)合其光學(xué)與電學(xué)特性來(lái)仿真分析。因此，在本例中光學(xué)仿真將用于求解光場(chǎng)的分布、傳輸和效率等結(jié)果，同時(shí)仿真還分析了光入射角度和位移的影響。隨著步驟1-3中參數(shù)個(gè)數(shù)不斷增加（單模擬、角度/偏振掃描和角度/偏振/微透鏡位置的掃描），案例將分析不同參數(shù)與結(jié)果的復(fù)雜關(guān)系。最終，基于光學(xué)仿真（步驟2）得出的電荷生成數(shù)據(jù)將與電學(xué)仿真（步驟4）得出的加權(quán)函數(shù)相結(jié)合，分析求解出不同入射角度下的量子效率和串?dāng)_（步驟5）。
注解：“像素（pixel）”的定義可能因應(yīng)用領(lǐng)域而有所區(qū)別。在本例中，光學(xué)仿真區(qū)內(nèi)有一個(gè)周期單元（unit cell），一個(gè)單元中有紅/綠/藍(lán)/綠四個(gè)像素，我們將周期單元中包含的紅/綠/藍(lán)/綠結(jié)構(gòu)稱(chēng)為“像素”。這意味著一個(gè)單元中有4個(gè)像素，如下圖所示。
步驟1：初始仿真
模型中的傳感器以固定角度被平面波照射，運(yùn)行仿真FDTD求解器將獲取每個(gè)像素中的場(chǎng)分布、傳輸和光學(xué)效率。在此步驟中將得到以下結(jié)果：
光場(chǎng)分布 Field profile
場(chǎng)監(jiān)視器將分別記錄紅/綠色像素和綠/藍(lán)色像素橫截面上的光場(chǎng)分布。因?yàn)楣庠吹牟ㄩL(zhǎng)被設(shè)置為550 nm（綠色），由于不同區(qū)域的波長(zhǎng)選擇性不同，所以可以發(fā)現(xiàn)下圖中綠色像素處的監(jiān)視器中的透射較高。
展開(kāi) Ansys Lumerical | 薄膜鈮酸鋰電光相位調(diào)制器
在本文中，我們展示了如何使用我們的有限元集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE）來(lái)仿真鈮酸鋰薄膜光波導(dǎo)中的電光調(diào)制。本工作中進(jìn)行的模擬包括兩個(gè)主要階段：電學(xué)和光學(xué)。下面是所模擬的調(diào)制器的示意圖。
步驟1：電學(xué)仿真
在步驟1中，我們使用CHARGE求解器來(lái)仿真施加電壓偏置后鈮酸鋰（LN）脊波導(dǎo)中的電場(chǎng)分布。通過(guò)金電極以地-信號(hào)-地的配置施加電壓偏置。信號(hào)電極上施加從0V到5V的電壓，間隔為0.5V。地電極上施加的電壓保持固定在0V。所得電場(chǎng)結(jié)果將被用于通過(guò)Pockels效應(yīng)計(jì)算LN材料中的折射率擾動(dòng)。
在電學(xué)仿真中我們將得到以下結(jié)果：
靜電結(jié)果：靜電場(chǎng)數(shù)據(jù)集提供了許多數(shù)值，包括CHARGE模擬的重要結(jié)果，即電場(chǎng)（E場(chǎng)）在電容板之間的數(shù)值。
電光折射率擾動(dòng)：使用電場(chǎng)（E場(chǎng)）數(shù)值，經(jīng)計(jì)算可以得到施加電場(chǎng)后的的空間矢量折射率和所加電場(chǎng)導(dǎo)致的折射率差值，其中折射率的變化dn如下圖所示。這兩個(gè)值將用于后續(xù)的光學(xué)仿真
步驟2：光學(xué)模擬
根據(jù)步驟1中進(jìn)行的折射率擾動(dòng)計(jì)算，創(chuàng)建了一個(gè)擾動(dòng)nk材料模型，并將其應(yīng)用到LN波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中。然后，使用FEEM求解器來(lái)計(jì)算波長(zhǎng)為1.55微米時(shí)波導(dǎo)中的模式。這些操作在一個(gè)for循環(huán)內(nèi)執(zhí)行，其中每次迭代對(duì)應(yīng)一個(gè)電壓點(diǎn)。我們通過(guò)掃描TE基模，并繪制有效折射率隨施加電壓的變化。我們還計(jì)算相關(guān)的損耗（以dB/cm為單位）和不同電壓下的電壓-長(zhǎng)度乘積 VπL。
首先，通過(guò)FEEM求解器，我們得到了在0-5V電壓下，LN脊波導(dǎo)的TE基模。根據(jù)TE基模的模式輪廓，發(fā)現(xiàn)在金屬電極下方出現(xiàn)了延伸的耗散尾巴。需要注意的是，x-cut 的鈮酸鋰易于發(fā)生模式混合，因?yàn)槟Ｊ狡矫娼?jīng)歷了兩種不同的折射率[2]。
展開(kāi) 預(yù)告 | Ansys渠道合作伙伴活動(dòng)3月活動(dòng)計(jì)劃
由于儲(chǔ)能電池規(guī)模大、性能與安全性的要求日益嚴(yán)苛，傳統(tǒng)的三維CFD仿真雖精度高，但計(jì)算耗時(shí)巨大，難以滿足實(shí)時(shí)控制與快速迭代的需求。降階技術(shù)通過(guò)提取高保真模型的關(guān)鍵特征，將復(fù)雜的多物理場(chǎng)模型簡(jiǎn)化為計(jì)算成本極低、同時(shí)保持足夠精度的代理模型，是實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)仿真邁向?qū)崟r(shí)監(jiān)控與預(yù)測(cè)的關(guān)鍵橋梁。
本次會(huì)議將首先解析新能源電池?zé)峁芾砻媾R的挑戰(zhàn)與高精度CFD仿真的價(jià)值。核心內(nèi)容將深入探討Ansys Fluent結(jié)合Twin Builder平臺(tái)提供的降階模型（ROM）技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)熱管理的快速實(shí)時(shí)仿真。期間，我將結(jié)合實(shí)際案例，演示如何通過(guò)CFD仿真訓(xùn)練ROM模型，并部署到實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池溫度場(chǎng)的快速預(yù)測(cè)與熱管理策略的優(yōu)化，從而顯著提升研發(fā)效率、系統(tǒng)安全性及續(xù)航表現(xiàn)
時(shí)間：3月25日 ，16:00-17:00
合作伙伴：億道電子
地點(diǎn)：線上
費(fèi)用：免費(fèi)
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3月27日 | PIN 仿真與參數(shù)提取
簡(jiǎn)介：本課程聚焦硅基光電子核心技術(shù)——PIN結(jié)器件的仿真分析與參數(shù)提取，旨在幫助學(xué)員深入掌握有源器件建模方法，為高速調(diào)制器、可調(diào)衰減器等關(guān)鍵光電模塊的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
課程從PIN結(jié)物理原理切入，講解其在載流子注入效應(yīng)下的折射率與吸收系數(shù)變化機(jī)制。學(xué)員將學(xué)習(xí)利用Lumerical Multiphysics（多物理場(chǎng)求解器）構(gòu)建完整的PIN結(jié)模型，設(shè)置摻雜濃度、電極位置及偏壓條件，求解得到穩(wěn)態(tài)載流子分布和I-V特性。
在此基礎(chǔ)上，課程將演示光學(xué)與電學(xué)仿真協(xié)同。通過(guò)將電學(xué)仿真得到的載流子分布結(jié)果導(dǎo)入光學(xué)求解器，計(jì)算波導(dǎo)模式在有源狀態(tài)下的有效折射率變化（Δn）與損耗變化（Δα）。隨后，重點(diǎn)講解關(guān)鍵參數(shù)提取方法。
展開(kāi) 光通信設(shè)計(jì)軟件——OptiSPICE 光電回路設(shè)計(jì)軟件
仿真器
· OptiSPICE仿真器直接將處理光器件的方程合并到電學(xué)仿真架構(gòu)中，因此形成一個(gè)單引擎的光電仿真軟件；
· OptiSPICE可以建立熱的宏模型來(lái)進(jìn)行熱分析，用戶可以將其結(jié)合到光電仿真中來(lái)達(dá)到更可靠的仿真結(jié)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(cè)器等各種光學(xué)元件；
· 能模擬集成光路、波分復(fù)用（WDM）以及多模信號(hào)；
· 先進(jìn)的數(shù)值分析技術(shù)保證了信號(hào)求解時(shí)的收斂性，先進(jìn)的求解器會(huì)自動(dòng)選取最恰當(dāng)?shù)氖諗克惴▉?lái)進(jìn)行瞬態(tài)模擬；
· 有源和無(wú)源器件的模型與業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的HSPICE相兼容，用戶可以很容易地將HSPICE格式編寫(xiě)的外部模型和網(wǎng)表導(dǎo)入到OptiSPICE中；
· 支持BSIM3模型，實(shí)現(xiàn)精確的仿真；
· 提供包括S-參數(shù)、極點(diǎn)/留數(shù)表達(dá)式和傳輸線模型等和不同頻率相關(guān)的模型。
波形分析
· OptiSPICE 的波形瀏覽器是一個(gè)后仿真分析工具，允許設(shè)計(jì)人員查看從放置在OptiSPICE電路設(shè)計(jì)中的任何探針捕獲到的光電信號(hào)；
· 2D可視化功能包括電流、電壓和光功率、振幅和相位的雙向（時(shí)域）分析；
· 通過(guò)簡(jiǎn)單點(diǎn)擊按鈕，可以將探針的數(shù)據(jù)自動(dòng)導(dǎo)入到OptiSystem里，利用OptiSystem先進(jìn)的后處理環(huán)境作進(jìn)一步的分析（包括眼圖和光譜可視圖，誤碼率和Q因子測(cè)量）。
參數(shù)提取
· 激光參數(shù)提取器允許用戶從激光器的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)量值中提取并擬合參數(shù)以建立模型；· 濾波器參數(shù)提取器允許用戶將S-參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)榫o湊和高效的極點(diǎn)/留數(shù)表達(dá)式。· 多模光纖參數(shù)提取器包括一個(gè)光纖模式求解器，允許從用戶自定義折射率分布來(lái)構(gòu)建光纖庫(kù)。
展開(kāi) 【Lumerical系列】硅基電光調(diào)制器（3.1）——常用的光學(xué)結(jié)構(gòu)
圖2：微環(huán)調(diào)制器結(jié)構(gòu)示意圖
圖3：在Lumerical CHARGE中進(jìn)行電學(xué)仿真
如圖2、3為一個(gè)一個(gè)基于p-i-n結(jié)的硅基微環(huán)電光調(diào)制器，微環(huán)部分由p-i-n脊形波導(dǎo)構(gòu)成，中間部分由本征硅作為波導(dǎo)，兩邊分別為p型和n型重?fù)诫s區(qū)域，通過(guò)載流子注入機(jī)制實(shí)現(xiàn)電壓對(duì)載流子濃度的調(diào)制。
圖4：不同偏置電壓下，諧振峰發(fā)生偏移
從圖4可以看到，施加不同偏置電壓后，諧振峰發(fā)生了偏移，因此給器件加不同電壓時(shí)，某一固定波長(zhǎng)處的透射率發(fā)生改變，從而實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到光信號(hào)的轉(zhuǎn)換。
3)優(yōu)缺點(diǎn)：
微環(huán)結(jié)構(gòu)的引入給硅基電光調(diào)制器的性能帶來(lái)顯著改善。①由于微環(huán)調(diào)制器的尺寸很小，可以集成在高密度的光子芯片上。②由于微環(huán)諧振腔的高Q值，微環(huán)調(diào)制器可以在較低功率下工作，有助于降低整體功耗。③能夠?qū)崿F(xiàn)高速調(diào)制，適用于高速光通信系統(tǒng)。
微環(huán)結(jié)構(gòu)的不足之處在于：①受限于諧振條件，微環(huán)調(diào)制器的調(diào)制帶寬相對(duì)較小，對(duì)波長(zhǎng)漂移非常敏感，不適用于寬帶應(yīng)用。②微環(huán)調(diào)制器對(duì)溫度變化非常敏感，溫度的波動(dòng)可能導(dǎo)致共振波長(zhǎng)的漂移，從而影響調(diào)制性能。需要額外設(shè)計(jì)補(bǔ)償機(jī)制。目前提高器件性能的工作主要集中在電學(xué)性能方面，這限制了光電子器件各方面性能的提高主要問(wèn)題。需要新型光學(xué)結(jié)構(gòu)（如多環(huán)級(jí)聯(lián)）與新的調(diào)制機(jī)制的來(lái)為微環(huán)調(diào)制器的發(fā)展注入新的血液。
4)應(yīng)用案例：
Ansys Lumerical中的應(yīng)用案例為Ring Modulator.
(相關(guān)鏈接為：https://optics.ansys.com/hc/en-us/articles/360042322794-Ring-Modulator)
圖5：硅基環(huán)形調(diào)制器的設(shè)計(jì)流程
2.
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創(chuàng)享科技 躍動(dòng)未來(lái) | 2023天馬全球創(chuàng)新大會(huì)隆重舉行，七大創(chuàng)新成果亮相
天馬通過(guò)搭建系統(tǒng)的光學(xué)和電學(xué)仿真平臺(tái)，構(gòu)建最優(yōu)的OLED器件疊構(gòu)，提高材料的發(fā)光效率以及能量轉(zhuǎn)化效率。相比上一代材料體系T7+，天馬全新的U8材料體系，EL發(fā)光效率提升11%，電壓降低9%，大幅降低OLED屏幕的能耗。此外，天馬的U8 EL器件性能在功耗和藍(lán)光含量?jī)蓚€(gè)指標(biāo)達(dá)到了行業(yè)領(lǐng)先水準(zhǔn)，功耗相對(duì)行業(yè)水準(zhǔn)降低8%，低藍(lán)光相對(duì)行業(yè)水準(zhǔn)降低14%。
"軒"彩翼動(dòng) · 車(chē)規(guī)動(dòng)態(tài)彎曲OLED顯示技術(shù)
天馬發(fā)布的這一項(xiàng)車(chē)載動(dòng)態(tài)彎曲OLED技術(shù)，再一次革新了人們對(duì)車(chē)載屏幕的思考。根據(jù)設(shè)計(jì)，這款產(chǎn)品可根據(jù)人們的“需求”而做改變：在用戶需要屏幕時(shí)，可作為車(chē)內(nèi)儀表、導(dǎo)航、副駕娛樂(lè)等，根據(jù)用戶的身高、觀看習(xí)慣等進(jìn)行彎曲調(diào)節(jié)使用，相當(dāng)方便、舒適；不需要時(shí)，又可“隱藏”起來(lái)，降低功耗，同時(shí)確保駕乘安全。
目前天馬已經(jīng)成功完成國(guó)內(nèi)首款車(chē)載動(dòng)態(tài)彎折OLED屏的技術(shù)開(kāi)發(fā)，產(chǎn)品性能在滿足車(chē)規(guī)的機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)具備20W次以上的動(dòng)態(tài)彎折能力。
"軒"馳優(yōu)能 · 車(chē)規(guī)量子點(diǎn)Mini-LED顯示技術(shù)
目前Mini-LED技術(shù)在車(chē)載座艙顯示上的商業(yè)化，主要還是白光技術(shù)占主流，而量子點(diǎn)膜+藍(lán)光架構(gòu)的Mini-LED技術(shù)在國(guó)內(nèi)商業(yè)化仍然是一片空白。天馬在車(chē)載量子點(diǎn)PM /AM Mini-LED技術(shù)上的突破，引發(fā)了新技術(shù)架構(gòu)及原材料的革新，帶動(dòng)了車(chē)載顯示全流程供應(yīng)鏈的重新整合，達(dá)成車(chē)規(guī)級(jí)可靠性要求，做到“零”失效邊，實(shí)現(xiàn)極高光電轉(zhuǎn)換效率、同時(shí)滿足歐洲RoHS鎘含量標(biāo)準(zhǔn)。
相較于傳統(tǒng)車(chē)載Mini-LED技術(shù)，天馬車(chē)載量子點(diǎn)Mini-LED技術(shù)有著更低的功耗、更高的色域（NTSC≥110%）、更優(yōu)的顯示畫(huà)面對(duì)比度和更友好的光暈設(shè)計(jì)，有效填補(bǔ)了車(chē)載量子點(diǎn)藍(lán)光Mini LED國(guó)內(nèi)商業(yè)化空白。
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