MT-FIMMPROP
Une révolution dans la modélisation des circuits intégrés photoniques EME. Un logiciel de pointe qui utilise la méthode EME (Expansion en Modes Propres) pour simuler les calculs de propagation des circuits intégrés photoniques à grande échelle.
Multi-Topology (MT) FIMMPROP est un nouvel environnement de conception innovant de Photon Design. En combinant les rôles de mise en page et de simulation, MT-FIMMPROP élimine le besoin frustrant de naviguer entre deux environnements de conception lors de la création de circuits intégrés photoniques (PIC).
Applications:
- Interféromètre de Mach-Zehnder (MZI)
- Grand résonateur en anneau
- Évaluation des performances optiques de l'ensemble du PIC
- Conception de composants
- Conception de mise en page
- Simulation de dispositifs
MODÉLISATION DE COMPOSANTS PHOTONIQUES, SIMULATION DE CIRCUITS ET GÉNÉRATION DE MASQUES/MISES EN PAGE DANS UN SEUL LOGICIEL !
- Éditeur de mise en page flexible
- Équipé d'une interface de scanner qui permet de scanner facilement les paramètres de conception
- Simulation complète de PIC avec la mise en page de conception réelle
- Exportation des données en format GDSⅡ
Caractéristiques principales de MT-FIMMPROP
Environnement de conception unifié
- Combine la mise en page et la simulation sur une seule plateforme, éliminant le besoin d'outils distincts.
- Simplifie les flux de travail et réduit la courbe d'apprentissage pour les concepteurs.
Éditeur de mise en page flexible
- Permet la construction de circuits photoniques arbitraires en utilisant des masques et des processus lithographiques.
- Facilite les modifications et optimisations directement dans la vue de mise en page.
Efficacité computationnelle
- Inclut des régions computationnelles qui simulent uniquement les parties nécessaires du circuit photonique.
- Minimise les modes requis dans chaque région pour des simulations plus rapides et efficaces.
Moteur EME de pointe
- Utilise la méthode d'expansion des modes propres (Eigenmode Expansion Method) pour des solutions rigoureuses et précises des équations de Maxwell.
- Prend en charge des solveurs de modes entièrement vectoriels pour une modélisation précise.
- Les simulations bidirectionnelles tiennent compte des réflexions internes et des capacités à large angle.
Capacités de simulation avancées
- Prend en charge les simulations complètes de circuits intégrés photoniques (PIC), y compris les effets de diaphonie.
- Visualisation intégrée des champs pour observer les profils de champs au niveau des dispositifs ou des ports directement dans la mise en page.
- Inclut une interface de scanner pour effectuer des balayages de paramètres sur plusieurs variables de conception.
Prêt pour la fabrication
- Exportation en un clic au format GDSII pour la fabrication de masques.
- Assure une transition fluide entre la conception et la fabrication.
Support étendu pour les scripts
- Fournit une interface en ligne de commande compatible avec Python et MATLAB.
- Permet l'automatisation personnalisée et l'optimisation avancée des paramètres.
Réutilisabilité des composants
- Offre la réutilisation des matrices S pour les composants répétés comme les coupleurs, améliorant l'efficacité de la conception.
Extensions prêtes pour l’avenir
- Prise en charge prochaine d’effets physiques supplémentaires tels que le chauffage, les contraintes sur la plaquette et les variations à l’échelle de la plaquette couplées aux simulations optiques.
Avantages spécifiques aux applications
- Optimisé pour les dispositifs tels que les grands résonateurs en anneau, les interféromètres de Mach-Zehnder et les interleavers en cascade.
- Offre des gains de temps significatifs et une précision accrue pour les conceptions complexes.
MODÉLISATION D'UN INTERFÉROMÈTRE DE MACH-ZEHNDER À LONG BRAS
Les interféromètres de Mach-Zehnder à bras long (MZIs) sont un exemple de structures pouvant désormais être modélisées de manière efficace et précise avec MT-FIMMPROP.
MT-FIMMPROP est utilisé pour modéliser un design d’interleaver proposé par Cherchi et al., basé sur des MZIs en cascade et des interféromètres multimodes (MMIs) en tant que diviseurs de puissance.
En utilisant le scanner intégré, nous pouvons obtenir la réponse du dispositif illustré à droite. Les résultats montrent que le design présente une réponse à sommet plat, améliorant ainsi la réponse sinusoïdale d’un design MZI simple.
Regardez la vidéo pour découvrir la simulation MT-FIMMPROP d’un interféromètre de Mach-Zehnder à bras long utilisant des MMIs.
Modélisation d’un grand résonateur en anneau
Les grands résonateurs annulaires sont un bon exemple où il est nettement plus efficace d'utiliser une technique de simulation qui définit des régions de calcul conformes aux guides d'ondes du dispositif.
L'exemple de résonateur à double anneau illustré sur cette image (rayon : 30 µm) est modélisé en utilisant uniquement les régions de calcul hachurées en rouge. Par conséquent, nous évitons d'avoir à inclure inutilement les grandes zones au centre des anneaux dans le calcul.
L'utilisation de régions de calcul conformes aux guides d'ondes présente un autre avantage : le nombre de modes requis dans chaque région de calcul est réduit au minimum.
De plus, cette simulation tire également parti de la capacité du MT-FIMMPROP à réutiliser des matrices S de composants répétés pour améliorer l'efficacité. La région de couplage bus-ring ne doit être calculée qu'une seule fois.
En parcourant la longueur d'onde à l'aide de l'interface de scanner intégrée, nous pouvons observer la transmission du port en haut à gauche de l'appareil vers le port en bas à gauche et le couplage du port en haut à gauche vers le port en bas à droite.
Cette image montre le tracé du champ Hy à travers l'ensemble de l'appareil à une longueur d'onde de 1,55262 um lors de l'injection du mode 1 dans le port en haut à gauche.
Pourquoi choisir MT-FIMMPROP ?
Éditeur de mise en page flexible
Concevez facilement des circuits photoniques complexes en utilisant des processus de masquage et de lithographie.
Régions de calcul optimisées
Simulez uniquement l'essentiel, améliorant ainsi l'efficacité et la vitesse de calcul.
Moteur EME leader du marché
Analysez les performances optiques de vos PIC avec rigueur et précision.
Espace de conception unifié
Plus besoin de basculer entre les environnements de mise en page et de schéma — tout est intégré.
Export GDSII simplifié
Un clic suffit pour exporter en GDSII et faciliter la fabrication des masques.
Personnalisable et extensible
Prise en charge des scripts Python et MATLAB, avec des fonctionnalités avancées comme l'analyse des contraintes sur wafer.
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Exemples de MT-FIMMPROP
Interféromètre Mach-Zehnder à bras long (MZI)
MT-FIMMPROP est utilisé pour modéliser une conception d'entrelaceur proposée par Cherchi et al. basée sur des MZI en cascade et des interféromètres multimodes (MMI) comme séparateurs de puissance.
M. Cherchi et al,
Entrelaceurs à sommet plat basés sur des MMI simples, (2020)
MMI en cascade / Réseaux optiques à commande de phase
C'est probablement le rêve de tout astronome amateur de pouvoir être le patron d'un des grands télescopes de plusieurs millions de dollars, même si ce n'est que pour une heure ou pour quelques clichés. Bien sûr, nous pouvons nous amuser beaucoup avec nos jumelles.
Filtres de longueur d'onde MZI en cascade
Le MT-FIMMPROP est utilisé pour modéliser des filtres de longueur d'onde Mach-Zehnder en cascade. Convient pour une application en tant que démultiplexeurs WDM.
Lignes à retard
MT-FIMMPROP est utilisé pour modéliser des lignes à retard construites à l'aide de sections droites et à courbure constante. Cet exemple a une longueur de trajet physique d'environ 11 cm et pourtant simule en moins de 10 s. MT-FIMMPROP est le premier moyen de visualiser les profils de champ de lignes à retard de cette échelle dans un laps de temps viable.
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