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在過去的幾十年中，電子和光子學取得了長足的進步，顯著改進了數據處理技術，使我們的生活發生了翻天覆地的變化。表面等離子體光子學描述了在金屬-電介質界面上對光信號進行納米級（十億分之一米）操作。受光子學的啟發，表面等離子體光子學利用了金屬納米結構的獨特屬性，使得在近原子尺度下傳輸光信號成為可能。

Ansys Lumerical是業界領先的光子學仿真工具，其擁有完整的光子學仿真解決方案，支持全套光子學器件級和系統級仿真。器件和系統級工具無縫協作，讓設計人員能夠對相互作用的光學、電氣和熱效應進行建模仿真。

表面等離子體光子學描述了在金屬-電介質界面上對光信號進行納米級（十億分之一米）操作。受光子學的啟發，表面等離子體光子學利用了金屬納米結構的獨特屬性，使得在近原子尺度下傳輸光信號成為可能。在同一半導體芯片上集成傳統的光子學和電子學與表面等離子體光子學具有顯著的優勢，可創造出超高速的計算機芯片和光通信器件，并為超靈敏傳感器和顯微鏡提供動力。什么是表面等離子體？

近年來，得益于集成光子器件制備工藝的不斷進步，Sagnac干涉器件在集成光子學中得到了快速發展和廣泛應用。相較于傳統基于空間光路和光纖器件實現的Sagnac干涉系統，片上集成的Sagnac干涉系統具有體積小，功耗低，穩定性高，擴展性強的優勢。

Ansys Lumerical是業界領先的光子學仿真工具，其擁有完整的光子學仿真解決方案，支持全套光子 學器件級和系統級仿真。 器件和系統級工具無縫協作，讓設計人員能夠對相互作用的光學、 電氣和熱效應進行建模仿真。

<p>Ansys光學與光子學解決方案提供功能強大的設計、優化和驗證仿真軟件，可幫助設計師更快地開發出卓越的光學產品，同時提升產品的性能、可靠性和良率。

</p><p>除此之外，Ansys 2024 R2版本也對光學與光子學仿真進行了功能和界面更新。以安裝界面為例，變化頗為顯著。

單模光纖較小的纖芯只支持有限的傳播模，因此其被廣泛應用于硅光子學和長距離光通信，實現光（以及其承載信息）的遠程高效傳輸。但是，由于纖芯較小，光線很難進入波導，需要專用激光器和光學組件讓光以脈沖的形式進入光纖。多模光纖不適合長距離通信，因為存在多種模態，會導致光脈沖以不同的速度擴展傳播。多模光纖更適合短距離通信網絡，如局域網（LAN）和數據中心等。

Ansys Lumerical包含以下模塊：· FDTD--微納光子器件仿真的標準工具· Stack--分析多層膜的最佳仿真工具· RCWA--分析平面波入射到周期性結構上的光學響應· MODE--基于光波導設計環境的專業仿真和綜合分析工具· Charge--對有源光子和光電半導體器件中的電荷傳輸提供正確的工具進行綜合全面的仿真· Heat--提供綜合全面的熱仿真功能·

g)不同頻率下的模擬微波折射率。h)模擬的EOS21曲線，顯示器件的3dB帶寬為235GHz。通過在元胞中引入空氣孔破壞反演對稱性，可實現可控帶隙。在帶隙內，布里淵區(BZ)附近表現出強色散。周期結構在布里淵區邊緣表現出慢光模式的簡并，這是由界面的滑移面對稱性導致的。類似的簡并能帶結構也已在二維線缺陷滑移面波導和拓撲谷光子晶體中被報道。

我們將深入探討如何利用Lumerical 這一業界領先的光子學仿真軟件，結合其強大的反設計優化功能，來實現高性能超表面Color Router的自動化設計。

普朗克衛星的望遠鏡測量了過去138億年中，宇宙微波背景輻射“引力透鏡化”的程度，以此測量宇宙的平均密度。具體而言，他們研究的是這些宇宙微波背景輻射光子。這些光子在飛向地球的過程中，遇到的物質越多，它們的方向就愈加無法清晰地反映它們在早期宇宙中的起點。在衛星觀測數據中，這樣的現象呈現的是模糊的效果。根據他們對數據的分析，宇宙的平均密度可能比以前估計的臨界密度高5%。

除尺寸微型化優勢外，該調制器在保持足夠寬帶寬的同時實現了迄今最高的調制效率，完全能夠滿足高速通信系統及微波/太赫茲光子學領域高性能器件的需求。該等離子體-TFLN技術兼容更先進的IQ調制方案，可用于相干光通信系統中的先進調制格式信號傳輸；同時適用于多維復用器件，能充分發揮緊湊布局優勢，構建高容量、高密度集成光信號生成與處理系統。

GF Fotonix是一款功能豐富且高度靈活的硅光子學平臺，也是業界率先可用于光子和電子器件單片集成的商用代工廠平臺，并提供光子學專用流程選項。光子器件包括有源器件（如馬赫-曾德爾和微環調制器以及鍺光電二極管）和無源組件（如分光器、多模干涉儀、移相器/相位旋轉器、錐形波導、彎曲波導和波分復用濾波器）。

，然后通過對個別特征參數的微調以實現對光子學結構的優化。

這樣就可以將定制組件與代工廠工藝設計套件（PDK）組件結合在同一個電路中，而且都使用Verilog-A建模，以便運行復雜的雙向光子電路仿真，從而提升光網絡、通信、連接（如芯片間連接）、光纖和5G的設計能力。 Ansys副總裁兼電子、半導體與光學事業部總經理John Lee指出：“將Ansys仿真解決方案集成到GF的定制SiPh芯片設計流程中，為光子學行業的創新打開了新的大門。

這樣就可以將定制組件與代工廠工藝設計套件（PDK）組件結合在同一個電路中，而且都使用Verilog-A建模，以便運行復雜的雙向光子電路仿真，從而提升光網絡、通信、連接（如芯片間連接）、光纖和5G的設計能力。 Ansys副總裁兼電子、半導體與光學事業部總經理John Lee指出：“將Ansys仿真解決方案集成到GF的定制SiPh芯片設計流程中，為光子學行業的創新打開了新的大門。

另一方面，在光學和光子學領域，光線追跡是光源與物理物體相互作用的方式，因此其考慮系統的材料屬性以及發生的物理相互作用。在光學和光子學領域，光線追跡的核心是準確定和光的行為核心，而不是作為視覺寫實的工具。本文重點介紹的是光線追跡在光學和光子組件設計中的應用。光線追跡的工作原理？光線追跡是一種計算方法，用于在光線穿過光學系統時對其進行建模。

光子晶體(PhC)膜腔是集成光子學中實現緊湊光學元件的理想材料。功能可能包括激光器、開關或放大器。在案例中，計算了L5 PhC薄膜腔的基模。PhC板由一個被空氣包圍的薄介質膜和在一個規則的、有限的、六邊形網格上穿孔的圓孔組成。對于L5腔，省略了沿裝置中心線的5個孔。共振模式被定位在缺失的孔隙處。