ДизайныфотонИнтегралды тізбек
Фотоникалық интегралды схемалар(Pic) көбінесе математикалық сценарийлердің көмегімен жолдың ұзындығы немесе жол ұзындығына сезімтал басқа қосымшалардағы жолдың маңыздылығына байланысты жасалған.СуретВеферге бірнеше қабатты (әдетте 10-дан 30-ға дейін) патерлеу арқылы, көбінесе GDSII форматында ұсынылған көп көпбұрышты пішіндерден тұрады. Файлды фотомаске өндірушісіне жібермес бұрын, дизайнның дұрыстығын тексеру үшін суретті модельдеуге мүмкіндік беретіні қажет. Модельдеу бірнеше деңгейге бөлінеді: ең төменгі деңгей - бұл ең төменгі деңгей - бұл макроскопиялық масштабта модельдер арасындағы үш өлшемді электромагниттік (EM) модельдеу. Типтік әдістерге үш өлшемді ақырғы айырмашылық уақыт-домен (3D FDTD) және EigenMode кеңеюі (EME) кіреді. Бұл әдістер ең дәл, бірақ барлық суреттеу уақыты үшін мүмкін емес. Келесі деңгей - 2,5 өлшемді эм модельдеу, мысалы, айырмашылық-айырмашылық сәулелерінің таралуы (FD-BPM). Бұл әдістер әлдеқайда тез, бірақ біршама дәлдікті құрбан етеді және тек параксиалды таразылықты өңдей алады және оларды резонераторларды модельдеу үшін қолдануға болмайды. Келесі деңгей - 2D FDTD және 2D BPM сияқты 2D EM модельдеу. Олар сонымен қатар тезірек, бірақ функционалдығы шектеулі, мысалы, олар поляризацияның айналмалы роторларын модельдей алмайды. Бұдан әрі деңгей - тарату және / немесе шашырау матрицалық модельдеу. Әрбір негізгі компонент кіріс пен шығыс бар компонентке дейін азаяды және қосылған толқынды толқынды ауысу фазасы және түтік элементіне азайтылады. Бұл модельдеу өте жылдам. Шығу сигналы беріліс матрицасын кіріс сигналымен көбейту арқылы алынады. Шашырау матрицасы (элементтері S-параметрлері »деп аталады) Кіріс және шығыс сигналдарын компоненттің екінші жағындағы кіріс және шығыс сигналдарын табу үшін бір жағына көбейтеді. Негізінен, шашырау матрицасы элементтің шағылысуын қамтиды. Шашырау матрицасы әдетте әр өлшемдегі беріліс матрицасы сияқты екі есе үлкен. Қорытындылай келе, 3D EM-ден тарату / шашырау матрицалық модельдеу үшін, модельдеудің әр қабаты жылдамдық пен дәлдік арасындағы сауда-саттықты ұсынады, дизайнерлер дизайнды тексеру процесін оңтайландыру үшін белгілі бір модельдеу деңгейін таңдайды.
Алайда, белгілі бір элементтерді электромагниттік модельдеуге және шашырау / ауыстыру матрицасын қолданып, бүкіл суретті модельдеуге сүйене отырып, ағын тақтайшасының алдындағы дұрыс дизайнға кепілдік бермейді. Мысалы, жоғары реттік режимдерді тиімді түрде баспайтын, немесе бір-біріне тым жақын екі толқынды муфтеуидтер модельдеу кезінде қателесетін жолдың ұзындығы, немесе бір-біріне тым жақын орналасқан екі толқынды есептеулер модельдеу кезінде анықталмауы мүмкін. Осылайша, озық модельдеу құралдары дизайнның кеңейтілген мүмкіндіктерін қамтамасыз етеді, бірақ ол әлі күнге дейін дизайнердің заманауи, практикалық тәжірибесі мен сенімділігімен үйлескен және тәуекелдің дұрыстығын және сенімділігін қамтамасыз ету үшін жоғары дәрежеде қырылған және мұқият тексеруді қажет етеді ағын парағы.
Spare FDTD деп аталатын әдіс 3D және 2D FDTD модельдеулерін дизайнды растау үшін тікелей сурет дизайнында орындауға мүмкіндік береді. Кез-келген электромагниттік модельдеу құралы үшін өте қиын болса да, өте үлкен масштабты модельдеуге қиын болса да, сирек кездесетін FDTD үлкен жергілікті аумақты модельдей алады. Дәстүрлі 3D FDTD-де модельдеу белгілі бір мөлшердегі көлемдегі электромагниттік өрістің алты компонентін баптаудан басталады. Уақыт өткен сайын, көлемдегі жаңа өріс компоненті есептеледі және т.б. Әр қадам көп есептеуді қажет етеді, сондықтан ұзақ уақыт қажет. Дыбыс деңгейінің әр нүктесінде әр қадамды есептеудің орнына, Spare 3D FDTD-де, өріс компоненттерінің тізімі қол жетімді үлкен көлемге сәйкес келмейді және тек сол компоненттер үшін есептеледі. Әр уақытта өріс компоненттеріне іргелес нүктелер қосылады, ал белгілі бір қуат шегінен төмен өріс компоненттері алынады. Кейбір құрылымдар үшін бұл есептеу дәстүрлі 3D FDTD-тен гөрі бірнеше рет тапсырыс болуы мүмкін. Алайда, сирек кездесетін FDTD дискілер дисперсиялық құрылымдармен жұмыс істеген кезде жақсы орындамайды, өйткені бұл уақыт өрісі тым көп таралады, нәтижесінде олар тым ұзақ және оларды басқару қиын. 1-суретте 3D FDTD модельдеуінің мысалы, поляризация сәулелену сплиттеріне ұқсас (PBS) көрсетілген.
1-сурет: 3D Spars FDTD-ден модельдеу нәтижелері. (A) - бұл бағытталған муфталы болып табылатын құрылымның ең жақсы көрінісі. (B) Quasi-T Quasi-ve қоздыру арқылы модельдеудің скриншотын көрсетеді. Жоғарыдағы екі диаграмма Quasi-Te және Quasi-TM сигналдарының жоғарғы көрінісін көрсетеді, ал астындағы екі диаграммада сәйкес келетін екі диаграмма сәйкес келеді. (C) Quasi-TM қозуының көмегімен модельдеудің скриншотын көрсетеді.
POST TIME: JUL-23-2024