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Lumerical RCWA 或 FDTD 來模擬衍射光柵；3.Speos 生成光輻射圖和人眼感知仿真結果。

2.在Lumerical中的光柵設計，本例中基于波導的AR系統依靠衍射光柵來控制光束在波導中的傳播。利用RCWA求解器模擬了光柵的周期波長尺度結構，將耦合光柵、出耦合光柵和擴展光柵的衍射屬性保存在JSON數據文件中，該文件充分描述了所有入射角和波長的結構，并且作為表面屬性導入Speos，用以在光線在計算中模擬亞波長結構的屬性，用于Speos系統級研究。

：第一部分Ansys Zemax | 如何設計單透鏡 第一部分：設置Ansys Zemax | 如何使用漸暈系數Ansys Zemax | 抬頭顯示器設計：從 OpticStudio 至 SPEOSAnsys Zemax | HUD 設計實例Ansys Lumerical | 針對 Grating coupler 的仿真分析方法歡迎掃碼添加宇熠工作人員微信

基于此，Ansys將于8月20日推出「衍射光波導的HUD聯合工作流」主題網絡研討會。本次研討會將討論如何通過Ansys光學產品進行HUD的設計和仿真，并重點介紹如何結合 Ansys Zemax與Lumerical的動態連接工作流程進行衍射光波導系統的設計與優化，助力AR-HUD的產品研發，加速上市流程。

因此，通過Ansys Lumerical MODE模塊中的FDE Solver仿真了絕熱型定向耦合器的有效折射率與構成定向耦合器的上下波導（下端波導為Si劈尖波導，上端波導為 劈尖波導）的有效折射率的差值，通過分析比較二者的折射率差值大小來確定絕熱型定向耦合器2根劈尖波導的形狀，以達到最優的模斑轉換效率。

優化X和Y波導橫截面（例如，沿Z方向傳播） 計算將在波導中使用哪些模態，是TE模還是TM模，是單模還是多模 計算光沿波導傳播時，波導模態的傳播常數和有效折射率 計算波導的電場分布，包括電場的X、Y和Z分量 確認傳播的光波不會產生干涉 計算潛在損耗，包括波導彎曲可能產生的損耗 矩形波導的仿真 除研究波導屬性之外，還可對波導所在的系統進行仿真

基于傳輸線的光相位調制器結構，使用集成光波導和二極管結構提供電場作為相位調制機制。 圖 5. 圖 4 所示結構的放大細節，顯示了集成二極管結構中的條紋摻雜圖案，以減少傳輸線損耗，并以絕對凈摻雜作為顏色輪廓。在以下章節中，這些經過工藝仿真的結構將被導入 Ansys Lumerical 軟件進行光學和電氣仿真。

步驟3：光學波導特性 接下來使用Lumerical 的MODE FDE模塊來計算摻雜硅材料波導的光學特性。

圖 10 顯示了具有標稱摻雜的耗盡型移相器仿真的主要結果，包括相應 MZM 的透射光譜。可以聯系工作人員了解有關仿真方法的更多詳細信息。在設計 MZM 時，設計人員會優化關鍵性能指標，包括調制效率（給定施加電壓的相移量）、電光帶寬和光損耗。波導模式和 PN 結之間的重疊是器件性能的一個重要因素：自由載流子密度的變化越大，調制效率就越高，但載流子密度越高，損耗也就越大。

分析了兩個方向對系統損耗的貢獻，以及對光纖橫向偏移的公差分析。一、概述由于模式失配以及對光纖和波導之間的錯位高度敏感，高效的光纖-波導耦合器設計非常具有挑戰性。為了應對這一挑戰，復雜的耦合器設計涉及光與微觀及宏觀結構相互作用。在不同尺度級別上對這些復雜的相互作用進行仿真和優化對于耦合器的設計至關重要。

附件下載聯系工作人員獲取附件本文介紹了一種用于光子集成電路光纖-波導耦合系統的多尺度仿真工作流程。光與光柵耦合器在微觀上的相互作用使用 Ansys Lumerical 進行仿真，而 Ansys Zemax OpticStudio 則用于宏觀傳播和公差分析。此示例的工作流由四個步驟組成。

Ansys Lumerical軟件試用申請，歡迎聯系摩爾芯創。仿真方法采用三維有限差分光束傳輸法對MWS和PLC模式（解）復用器進行了數值模擬。在ANSYS Lumerical FDE求解器中計算MWS-FMF和SSC-PLC的重疊耦合損耗。利用三維時域有限差分法（3D-FDTD）計算了SSC與石英單模波導之間的總耦合損耗。

圖3(a)互補錐形結構的電場演化；（b）yz平面在不同位置的模場分布；（c）互補錐結構長度 Lt 和硅倒錐尖寬度Wtip對耦合損耗的關系；（d）互補錐形結構內TE和TM模式的模場分布仿真驗證：多工具協同保障設計可靠性研究采用Ansys Lumerical軟件，分階段完成仿真優化：1、12D-FDTD仿真：優化GRIN透鏡，設置網格精度50nm×50nm×20nm，邊界為PML，光源為模式光源

01 說明 本文旨在介紹Ansys Lumerical針對有源光子集成電路中PN耗盡型移相器的仿真分析方法。通過FDE和CHARGE求解器模擬并計算移相器的性能指標（如電容、有效折射率擾動和損耗等），并創建用于INTERCONNECT的緊湊模型，然后將其表征到INTERCONNECT的測試電路中實現，模擬反向偏置電壓對電路中信號相移的影響。

不同偏壓下電荷密度分布 使用 MODE 計算在上述載流子的分布下，整個波導的損耗、群折射率以及等效折射率等。 使用 HFSS 計算行波電極在 10-100GHz 下的損耗，端口阻抗，等效折射率等。

通過對比圖4可以發現透過率的峰值有所下降，原因在于硅基底的厚度會影響泄漏損耗，且長度越長其損耗越大，因此最佳錐形長度確認為1500 μm。

本期是Lumerical系列中無源器件專題——復用器件的設計與仿真，主要涉及到波分復用器件、模分復用器件以及基于二者的混合復用器件。我們將會從復用器件的應用背景、基本原理、常見結構以及性能參數等部分進行講解，并使用Ansys Lumerical FDTD或者MODE模塊進行仿真設計。接下來將從復用器件的基本概念開始。

定義其耦合系數為k，透過系數為t，環形波導內的損耗系數為a，而光在環形波導中傳輸一周所積累的相位為 ，通過計算可得直通端和下載端的傳輸響應： 由上式可得其傳輸譜如圖1(b)所示。由圖可知，MRR的下載端能分離出處于諧振態的波長，因此該結構具有波長選擇性，多用于設計波分復用器件。

在耦合區2中，直波導兩側的電場強度分別為A4和A3，對應的環形波導中的電場分別為B4和B3。定義其耦合系數為k；透過系數為t；環形波導內的損耗系數為a；而光在環形波導中傳輸一周所積累的相位為φ=2πLneff/λ，其中L表示環形波導的周長。

</p><p><br></p><p><strong>仿真方法</strong></p><p>采用三維有限差分光束傳輸法對MWS和PLC模式（解）復用器進行了數值模擬。在ANSYS Lumerical FDE求解器中計算MWS-FMF和SSC-PLC的重疊耦合損耗。利用三維時域有限差分法（3D-FDTD）計算了SSC與石英單模波導之間的總耦合損耗。