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STACK 求解器優(yōu)化 OLED Lumerical 和 Zemax 針對 OLED 的聯(lián)合仿真 Lumerical光子晶體布拉格光纖仿真應用 Lumerical 光子集成電路之PN 耗盡型移相器仿真工作流 Lumerical 納米線柵偏振器仿真應用

說明 該示例演示了一種基于光纖布拉格光柵（FBG）的溫度傳感器，因為光纖折射率會隨溫度而變化，導致其布拉格波長發(fā)生偏移，所以可以被用作溫度的測量。（聯(lián)系我們獲取文章附件） 綜述 在本示例中要考慮的光纖布拉格光柵（FBG）由具有交替折射率和恒定周期性的纖芯制成。

1、設(shè)計需求本案例是基于啁啾光纖光柵實現(xiàn)對光纖通信系統(tǒng)的色散補償，構(gòu)建了后置色散補償系統(tǒng)、前置色散補償系統(tǒng)和混合色散補償系統(tǒng)。基于OptiSystem仿真軟件實現(xiàn)了三種不同結(jié)構(gòu)的基于啁啾光纖光柵色散補償?shù)?em>光纖通信系統(tǒng)，通過眼圖評估系統(tǒng)通信性能。

創(chuàng)新型的光纖光柵技術(shù) 基于光纖光柵（FBG）技術(shù)的光學傳感器，為傳統(tǒng)電學測量鏈提供了一個頗具吸引力的替代方案，是一種創(chuàng)新型結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測解決方案。

本文介紹了一種用于光子集成電路光纖-波導耦合系統(tǒng)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。前兩個步驟模擬了光從光柵耦合器傳播到光纖（“出”方向），而后兩個步驟模擬了光從光纖傳播到光柵耦合器（“入”方向）。

仿真分析上面兩組磁體的受力情況1.磁場分布如圖所示，可以看到中間有三個渦，磁場最小，而磁體的邊界位置磁場最大 2.磁鐵的磁力線如果所示，明顯能夠看到中間位置的磁場較大 3.提取受力結(jié)果如圖所示，結(jié)果受力為10000N 4.而采用常規(guī)的5個磁體統(tǒng)一的方向，提取結(jié)果如下圖所示

1、初始 2-D 優(yōu)化：優(yōu)化光柵的間距 p、占空比 d 和光纖位置 x。2、最終的 3-D 優(yōu)化：優(yōu)化光纖的位置 x 以最小化插入損耗。3、S 參數(shù)提取：運行 S 參數(shù)掃描并將結(jié)果導出到數(shù)據(jù)文件。4、緊湊的模型創(chuàng)建：將 S 參數(shù)數(shù)據(jù)導入光學 S 參數(shù)元素。 如下一節(jié)所示，主要使用40D仿真并改變光柵的間距、占空比和光纖位置可以獲得高于2%的峰值耦合效率。

與端面耦合器相比，光柵耦合器具有靈活的放置、更高的對準公差以及無需表面拋光等優(yōu)點，從而實現(xiàn)晶圓級測試并降低光纖封裝成本。傳統(tǒng)的光柵耦合器通常需要傾斜入射，通常約10°，以防止二階反射。然而，垂直入射在特定應用中是必不可少的，原因在于其不僅可以簡化多芯光纖（MCF）或垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）的封裝過程，還能減小由于傳統(tǒng)光柵耦合器由于角度對準所占據(jù)更多的空間。

</p><p><br></p><p><strong>引言</strong></p><p><br></p><p>從光纖到硅器件的高效光耦合是硅光子學中的關(guān)鍵技術(shù)。端面耦合器由于其需要制造在芯片表面上而面臨限制，這對晶圓級器件測試提出了挑戰(zhàn)。與端面耦合器相比，光柵耦合器具有靈活的放置、更高的對準公差以及無需表面拋光等優(yōu)點，從而實現(xiàn)晶圓級測試并降低光纖封裝成本。

在光通信、數(shù)據(jù)中心和人工智能等領(lǐng)域，硅光子技術(shù)憑借其高集成度、低成本和CMOS工藝兼容性，正成為下一代光互聯(lián)的核心驅(qū)動力。然而，光纖與硅光子芯片的高效耦合一直是技術(shù)難點——尤其是如何在實現(xiàn)高效率的同時兼容偏振分集。近日，一項發(fā)表在《IEEE PHOTONICS JOURNAL》的研究提出了一種基于多極輻射模式增強的雙層二維光柵耦合器 ，為硅光子器件的規(guī)模化應用提供了新思路。

為了提高風機塔筒結(jié)構(gòu)的設(shè)計效率并降低失效風險，風載荷作用下的風機塔筒受力分析仿真APP提供了一套集成化的分析工具。通過將塔筒結(jié)構(gòu)的幾何尺寸、材料參數(shù)以及風載荷數(shù)據(jù)進行參數(shù)化建模，用戶可以輕松調(diào)整相關(guān)參數(shù)，快速評估不同設(shè)計方案在特定風壓載荷下的受力狀態(tài)和變形情況，幫助設(shè)計人員及時發(fā)現(xiàn)潛在問題并優(yōu)化設(shè)計方案。

還需要有合適的光纖解調(diào)儀以及合適的軟件，才能獲得總體可靠的結(jié)果。傳感器、解調(diào)儀和軟件這三個部分構(gòu)成完整的光學測量鏈。 傳感器是用來測量或“感知”應變、溫度、加速度、力甚至傾角的。 光纖解調(diào)儀（鏈條中的第二個組件）也稱為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。它是一個光電儀器，可以“讀取”FBG傳感器。

附件下載聯(lián)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(tǒng)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。

圖1：仿真的FBG光纖環(huán)形鏡布局當感測位置處的環(huán)境條件改變或應力和應變施加到光纖布拉格光柵時，F(xiàn)BG物理條件改變并影響其中心布拉格波長。結(jié)果是產(chǎn)生的CW光信號中心波長變化。可以從傳感器位置遠程監(jiān)測中心波長的漂移。圖2：相移設(shè)備設(shè)置為0°時發(fā)送的CW信號圖3顯示了當相移器設(shè)置為0°時，由于感測位置處的溫度變化導致光柵布拉格波長的變化而在反射端口處測量的CW光信號。

圖1：仿真的FBG光纖環(huán)形鏡布局當感測位置處的環(huán)境條件改變或應力和應變施加到光纖布拉格光柵時，F(xiàn)BG物理條件改變并影響其中心布拉格波長。結(jié)果是產(chǎn)生的CW光信號中心波長變化。可以從傳感器位置遠程監(jiān)測中心波長的漂移。圖2：相移設(shè)備設(shè)置為0°時發(fā)送的CW信號圖3顯示了當相移器設(shè)置為0°時，由于感測位置處的溫度變化導致光柵布拉格波長的變化而在反射端口處測量的CW光信號。

圖1.仿真的FBG光纖環(huán)形鏡布局 當感測位置處的環(huán)境條件改變或應力和應變施加到光纖布拉格光柵時，F(xiàn)BG物理條件改變并影響其中心布拉格波長。結(jié)果是產(chǎn)生的CW光信號中心波長變化。可以從傳感器位置遠程監(jiān)測中心波長的漂移。

圖1.仿真的FBG光纖環(huán)形鏡布局 當感測位置處的環(huán)境條件改變或應力和應變施加到光纖布拉格光柵時，F(xiàn)BG物理條件改變并影響其中心布拉格波長。 結(jié)果是產(chǎn)生的CW光信號中心波長變化。 可以從傳感器位置遠程監(jiān)測中心波長的漂移。

引言集成光子芯片中光的輸入和輸出有兩種常用方法，即通過光柵耦合器或端面耦合器。雖然光柵耦合器為從芯片上的任何位置輸入和輸出光提供了一種非破壞性解決方案，但由于光柵耦合器的色散工作原理，其帶寬可能受到限制。而端面耦合器需要額外的切割和拋光工藝來創(chuàng)建耦合面，但其優(yōu)勢在于能提供較大的工作帶寬。

2023R2 | Speos 新功能介紹Lumerical 次波長數(shù)據(jù)模型與幾何光學聯(lián)合仿真Lumerical光纖布拉格光柵溫度傳感器的仿真模擬使用 Lumerical 對 VCSEL 激光器進行增益仿真使用 Ansys Lumerical STACK 仿真抗反射偏振器件Lumerical 單行載流子光電探測器仿真方法案例 | 使用 Lumerical STACK 求解器優(yōu)化