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VPIdeviceDesigner 2.8版本更新:功能提升与仿真优化

来源:凌云光技术股份有限公司      分类:新品 2025-04-08 09:30:14 49阅读次数
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近期,VPIphotonics公司正式发布VPIdeviceDesigner? 2.8版本,新增多项功能,显著提升了光子器件设计和仿真效率。本次更新亮点包括:引入灵活多功能的GDS布局导入与导出功能,增强BPM仿真和模式偏振计算能力,并对半矢量BPM求解器与稳态求解器进行了多项优化。
GDS 布局的导入与导出
新的GDS功能旨在提供强大且灵活的3D布局导入和导出,基于光刻掩膜,可针对各种组件进行自定义和调整。本次更新引入了以下功能:
  • 从GDS和OASIS文件导入2D制造掩模
  • 通过挤出(extrude)方法将2D掩模转换为3D结构层
  • 通过扩展或缩小层厚,并添加侧壁角度,补偿掩模几何与实际制造结构间的差异
  • 支持筛选掩模的特定区域,并进行交集、并集和反转操作,以导入复杂设计
  • 可轻松提取导入3D布局的输入/输出端口截面,分析其模式,并用于S矩阵计算
  • 支持导入后对几何参数进行扫描优化,可应用自定义变换函数优化组件设计
  • 优化后的组件设计可转换回2D制造掩模
  • 支持在导出前应用制造误差补偿,如掩模扩展或缩小
  • 将2D制造掩模导出为GDS和OASIS文件
应用示例:通过两个全新应用示例展示上述功能,包括如何从GDS文件导入1×2 MMI,将其转换为3D设计,修改宽度和长度,并导出回GDS文件。
输入输出端口可旋转并置于BPM仿真内部
  • 支持从旋转或弯曲的波导发射光场至BPM仿真
  • 输入/输出端口可放置在BPM仿真域内部,而不仅限于边缘
  • 可计算这些端口之间的散射参数(S 矩阵)
  • 适用于直-环耦合器、环-环耦合器以及阵列波导光栅(AWG)自由传播区域的分析和优化  
应用示例:新增应用示例分析了直-环耦合器,并导出了其S矩阵,以便在VPIcomponentMaker Photonic Circuits中进一步使用。
模式偏振计算与自定义模式属性
  • 支持按多种定义方式计算模式偏振分量,满足集成光子学和光纤光学的应用需求
  • 用户可在模态求解器中嵌入自定义评估函数,计算额外的模态特性
  • 支持在参数扫描过程中计算自定义重叠积分,并可像绘制有效模式折射率或群折射率一样,轻松绘制其随参数变化的结果
应用示例:
① 各向异性铌酸锂波导的模式极化分析
计算并可视化各向异性铌酸锂波导中混合模的模式色散与偏振特性
② PPLN 波导的二次谐波生成分析
利用自定义模式属性,分析周期极化铌酸锂(PPLN)波导的二次谐波转换效率
半矢量BPM仿真
  • 新增半矢量BPM求解方案
  • 适用于偏振耦合可以忽略的情况
  • 计算速度提升,仿真稳定性增强,尤其适用于高折射率对比度器件
模态求解器更新
  • 增加对角向各向异性1D x-均匀波导的支持
  • 所有各向同性和对角各向异性1D和2D波导横截面的模态求解器均基于相同的有限差分方法,以确保计算结果的一致性
其他改进
  • BPM求解器支持多种稀疏线性求解器,以更好地处理复杂仿真的收敛问题
  • 支持计算完整的电磁场分量(Ex, Ey, Ez, Hx, Hy, Hz)
  • 提高BPM S矩阵计算的精度
  • 更新NumPy和SciPy库,提高仿真计算速度
  • 新增5个应用示例,并更新3个现有示例
VPIdeviceDesigner? 2.8通过这些更新,进一步增强了光子器件的建模、优化和仿真功能,提升了计算精度和效率。欢迎联系凌云光公司400-829-1996了解更多详细信息。

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最近更新:2025-03-18 10:14:37
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