Ansys Lumerical 2023 R2 更新功能

光子學核心技術Photonics Core Technologies

嚴格耦合波分析（RCWA）求解器增強功能

新型電磁場監測儀

• 新的監視器可計算EH場並獲得不同方向的視覺效果，以驗證和了解超透鏡設計。

新的非正交晶胞

• 使用2軸進行超透鏡圖案化。
• 元原子更少，更容易製造。
• 更少的網格劃分 → 更快的模擬。

新增數據導出能力

• 一鍵快速將RCWA結果導出到Lumerical子波長模型的JSON文件。
• 在ANSYS Optics中模擬衍射光柵、塗層。

超透鏡核心技術

• 快速RCWA模擬：通過作業管理器、新的EH場監視器和非正交單元支持分佈式掃描。
• 超大鏡頭的性能提高了10-100倍，因此我們現在可以處理直徑高達25毫米的超鏡頭。
• 現在導出更輕的GDS文件用於鑄造製造。
• RCWA中的改進方法採用縫合場方法和一致的局部周期性近似，它可以處理具有緩慢變化元原子的大直徑超透鏡，速度更快且精度更高。
• 可以使用Lumerical遠程python API在本地或遠程運行。

Charge的各向異性介電常數材料

CHARGE中電氣材料（半導體、合金和絕緣體），其直流相對介電常數定義，現在支持對角線各向異性了。

 

• 當存在高度各向異性材料（例如鈮酸鋰（LiNbO3））時，正確的靜電場分佈。
• 材料庫中添加了不同晶體切割的鈮酸鋰材料屬性。
• 關鍵應用：薄膜鈮酸鋰（TFLN）電光調製器。
• 為 PIC 提供 100G+ 調製器的潛在技術解決方案新應用。
• 程序庫示例。

MQW中激子的變分法

用於尋找激子能量的新的更快、計算強度更低的計算。

• 支持基於變分基態能量的激子吸收計算。
• 支持SiGe材料（例如SiGe APD）。

光子學生態系統Photonics Ecosystem

CML編譯器和EPDA增強功能

新的和改進的Verilog-A模型

• 新的參數化環形調製器模型支持半徑、耦合長度和耦合間隙作為Pcell參數。
• 改進的光電探測器模型包括散粒噪聲，並在模擬中捕獲基帶載波之間的通道間串擾。

生成的Verilog-A模型現在支持SPECTRE 21。更新了Virtuoso-INTERCONNECT協同仿真的網表提取功能，可通過參數化處理複雜、分層電路的網表。

用於互連的二次諧波產生波導模型

互連模型二次諧波生成中的新非線性波導基元

• 能夠對由LiNbO3製成的非線性波導進行建模。
• 支持短脈沖和連續泵操作。
• 支持定期輪詢調整。

圖層生成器布爾運算

多物理套件中的新功能支持任何掩模層（幾何或摻雜）之間的操作

• 掩模層和幾何形狀之間的自然映射：鑄造廠定義的掩模層通常使用布爾運算進行組合，以構造最終的掩模以進行製造。
• 支持多個掩模層的組合決定幾何形狀的情況。

使用互連進行量子光子電路仿真

qINTERCONNECT的性能改進和兩個新示例

新的應用示例：

• 真實的非經典光子源模型，報告擠壓水平和雙光子波函數：微環諧振器中的自發四波混頻。
• 使用（部分）無法區分的非經典源進行Hong-Ou-Mandel（HOM）測量。

性能改進：在相同的仿真運行時間下，通道或頻率數量加倍

• 關鍵應用：用於HOM測量的雙光子波函數的更高頻率分辨率。

雲端和高性能計算Cloud and HPC

FDTD的GPU加速

使用單GPU的新FDTD仿真性能加速

• GPU通過圖形卡上的並行化加速FDTD模擬。這使得從事PIC和Metalens工作的科學家和工程師能夠在很短的時間內運行他們的模擬，並更快地做出發現。與12核CPU相比，單個GPU Nvidia RTX4000可提供6倍的加速。
• 降低硬件成本：GPU RTX4000為950美元，而Intel 6226 12核CPU為1180美元。
• GPU模擬模式在一組受約束的源（高斯光束、偶極子、模式）、監視器（時間、DFT、模式擴展）和在單個GPU上兼容的材料行為上運行。
• 用戶必須通過啟用更改材質處理方式的選項並將其資源配置從CPU切換到GPU來選擇加入。

ANSYS 工作流程和協同作用ANSYS Workflows and Synergies

CMOS圖像傳感器工作流程增強

端到端相機工作流程的增強

• FDTD現在在像素模擬中包含OpticStudio的邊緣光線，以便更準確地計算量子效率。EQE與子像素位置和波長的關係與SPEOS曝光相結合，並由新的SPEOS傳感器系統進行後處理，以查看所有中間體的電子圖像和最終圖像。

ANSYS optiSLang中的MQW和RCWA（BETA）

MQW和RCWA求解器現在可在OptiSLang的Lumerical連接器中使用

• 自動化多物理場仿真工作流程並受益於optiSLang中最先進的靈敏度分析和優化算法。
• 通過使用optiSLang驅動涉及MQW求解器的多物理場設計工作流程，優化邊緣發射激光器、EAM和uLED。
• 利用optiSLang的強大功能，通過RCWA優化光子晶體或超透鏡設計。

其他新增功能

• 新的CML編譯器用戶界面，具有直觀的控件和菜單選項。
• Virtuoso Lumerical FE-IDE 直接橋接的新嚮導，可幫助客戶輕鬆配置集成。
• 遠程Python API，基於現有的Python InteropAPI，使用SSL與遠程層安全連接，客戶端可以是Windows或Linux。
• ANSYS Optics Launcher，從一個簡單的介面開始使用任何光學應用程式。