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Ansys Lumerical Multiphysics
光子元件模擬軟體

在統一的設計環境中,擷取包含光學、熱、電子和量子井的多物理效果,順暢設計光子元件。

精準與光子創新的完美結合

在設計初期準確地最佳化設計

我們直覺易用的產品設計軟體,是專為設計工程工作流程而開發,提供快速的使用者體驗。快速設計探索功能包括詳細分析真實世界的產品效能。即時物理及準確的高傳真度模擬,結合易用的介面,可支援加速上市時間。

 

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    有限元素設計環境
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    整合式多物理工作流程
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    全方位材料模型
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    自動化與最佳化
Multiphysics mqw CHARGE mLED

簡要規格

藉由運用順暢的多物理工作流程,在統一的設計環境中精準擷取光學、電子、熱和量子相互作用,簡化光子元件設計的複雜度。

  • 波導求解器 (FEEM)
  • 電荷轉移求解器 (CHARGE)
  • 熱傳輸求解器 (HEAT)
  • 多層量子井求解器 (MQW)
  • 3D 電磁求解器 (DGTD)
  • 進階最佳化
  • 全方位材料模型
  • 匯入 STL、GDSII 及 STEP
  • 自動化 API (Lumerical 指令碼語言、Python 與 MATLAB)
  • 與晶圓廠相容的自動化圖層構建器

2025 年 1 月

最新功能

Ansys Lumerical Multiphysics 引入先進 SPAD 模擬功能,提供 3D 雪崩觸發機率 (ATP) 和暗計數率 (DCR) 分析,從而實現精確的光學與電子效能評估。

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崩潰觸發概率 (ATP)

Lumerical Multiphysics 現在支援具有三維模擬域的崩潰觸發概率 (ATP)。

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具備 ATP 及 DCR 的 SPAD 模擬

Lumerical Multiphysics 現在支援 SPAD 模擬,包括電子與光學模擬,並具備 3D 雪崩觸發機率 (ATP) 與暗計數率 (DCR) 分析功能。

功能

多物理光子元件設計

Lumerical Multiphysics 中的求解器、流暢的工作流程以及功能套件,能精確擷取被動和主動式光子元件建模中物理效應的相互關係。

Ansys Interconnect LP

 

主要特色

設計並最佳化各種光子元件。 

  • 彈性流暢的多物理模擬工作流程
  • 同級最佳的分析引擎
  • 來自 EDA 工具的佈局驗證互通性
  • 與晶圓廠相容的自動化幾何與材料定義
  • 兼具以指令碼驅動和 GUI 為基礎的設計

計算頻域中波導或光纖的 2D 截面所支援的模式,以應用於多種複雜的幾何與材質。

  • 全方位材料模型:多係數擬合、寬頻、可編寫指令碼
  • 根據匯入熱溫度分布自動細分網格
  • 適用於光電與熱光建模的多重物理量工作流程 

它能自洽解決 Poisson 的和漂移擴散方程式,以最佳化效率自動細分網格,提供精準度。

  • 自洽的電荷/熱建模,可在高電流裝置中擷取自熱效果
  • 根據幾何、材料、摻雜以及光學或熱產生,提供自動網格細分
  • 匯入 STL、GDSII 及 STEP
  • 穩態、暫態和小訊號交流電模擬
  •  全方位材料模型

Lumerical HEAT 可讓您放心專注於設計的穩定性和可靠性。

  • 全方位材料模型
  • 根據匯入熱溫度分布自動細分網格
  • 電傳導產生的焦耳熱
  • 穩態與暫態熱傳輸

MQW 與 CHARGE、MODE 和 INTERCONNECT 求解器相結合,實現了雷射、SOA、電吸收調變器、microLED 和其他增益驅動主動式裝置的設計。

  • WaveFunction 和頻帶圖計算
  • 增益和自發射
  • 結合溫度、激子、場域和應變效應
  • 具備通用 III-V 與 III-N 半導體且可客製化的全方位材料模型
  • 可編寫指令碼和可用的 UI
  • 在 INTERCONNECT 中作為精簡雷射模型輸入的結果

當準確度至關重要時,DGTD 提供卓越的效能,不受幾何複雜性的影響,並提供設計環境模擬多重物理量工作流程的。

  • 全方位材料模型
  • 自動網格細分
  • 遠場和光柵投影
  • 自熱建模 (CHARGE 與 HEAT)
  • 光伏建模 (FDTD/DGTD、CHARGE 與 HEAT)
  • 光電建模 (CHARGE 與 FDTD/DGTD/FDE/FEEM)
  • 熱光建模 (FDTD/DGTD/FEEM 與 HEAT)
  • 電漿建模 (DGTD 與 HEAT)

調整每個圖層的位置、順序與厚度。模擬曲面側角波導,然後將圖層配置 (包括材料資料) 匯出為製程檔案 (.lbr),供晶圓代工廠製造。

自動化多重物理量模擬工作流程,並利用 optiSLang 提供的最先進靈敏度分析與最佳化演算法

photonic integrated circuit diagram
範例

光子積體電路 – 主動

  • 調變器
  • 光偵測器
  •  雷射

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範例

光子積體電路 – 被動

  • 環形諧振器等
  • 光開關
  • 光學濾光片

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FEEM 產品參考手冊

有限元件特徵模態 (FEEM) 參考手冊提供產品功能的詳細說明。

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CHARGE 產品參考手冊

CHARGE 參考手冊提供產品功能的詳細說明。

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HEAT 產品參考手冊

HEAT 參考手冊提供產品功能的詳細說明。

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MQW 產品參考手冊

多量子井 (MQW) 參考手冊提供產品功能的詳細說明。

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DGTD 產品參考手冊

不連續的 Galerkin 時域 (DGTD) 參考手冊提供產品功能的詳細說明。

Ansys 軟體產品輔助

對 Ansys 而言,所有使用者皆能運用本公司產品非常重要,身心障礙者也不例外。因此,我們致力於遵循美國無障礙委員會 (第 508 條)、Web內容無障礙指南 (WCAG)、與目前自願產品無障礙工具範本 (VPAT) 的格式等各項無障礙要求。