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Ansys Lumerical FDTD
フォトニックコンポーネントのシミュレーション

Ansys Lumerical FDTDは、フォトニクスコンポーネント、プロセス、および材料のモデリングのゴールドスタンダードです。この統合設計環境は、スクリプト機能、高度なポストプロセス、最適化手法を備えています。

Ansys Lumerical FDTD

汎用性と拡張性に優れたフォトニック設計のための業界をリードする選択肢

Ansys Lumerical FDTDは、単一の設計環境にFDTD、RCWA、およびSTACKソルバーを統合するフォトニックシミュレーションソフトウェアです。回折格子、多層コーティング、uLED、CMOSイメージセンサー、メタレンズ、メタサーフェスなど、多岐にわたるデバイスの正確な解析と最適化が可能になり、さまざまな用途にクラス最高の性能をもたらします。Ansys Lumerical FDTDは、最も複雑な設計に対して数千回の反復の迅速な仮想プロトタイピングと検証を可能にします。

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    FDTD、RCWA、STACKを使用できる高度なフォトニクス
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    マルチフィジックスおよびマルチスケールワークフロー
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    スケーラブルなHPC、GPU、クラウド
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    ファウンドリ互換およびカスタマイズされた設計
Ansys Lumerical FDTD

クイックスペック

Ansys Lumerical FDTDは高速、正確、スケーラブルなフォトニック設計を可能にするために、Ansys Lumerical CML Compiler、マルチフィジックスソルバー、Ansys Speos、Ansys Zemax、サードパーティの電子-フォトニック設計の自動化(EPDA)ベンダーとシームレスに連携します。

  • FDTDによる性能と精度
  • 周期構造解析
  • 薄膜多層解析
  • HPC、GPU、クラウドで拡張可能
  • マルチスケールおよびマルチフィジックスと接続
  • 回折格子、偏光子、コーティングのシミュレーション
  • optiSLangと接続して最適化
  • 自動化API
  • 粒子群最適化

2026年3月

新機能

2026 R1リリースのAnsys Lumerical FDTDでは、Synopsysの相互運用性、高度なPICおよびCMOSセンサー機能、PyLumericalを使用したPythonの自動化により、フォトニクスおよび電子設計ワークフローが強化され、半導体および通信業界向けのスケーラブルで生産に対応したソリューションが提供されています。

Ansys Lumerical FDTD 2026 R1 Workflow
Sentaurus TCAD - Lumerical FDTD ワークフロー

Ansys Lumerical FDTDを使用してCMOSイメージセンサー設計を最適化します。TCAD構造をシームレスにロードし、光学性能をシミュレーションして、結果をSDeviceにエクスポートします。ジオメトリ伝搬、エッチングバイアス、膜厚ばらつきを考慮し、電気‐熱‐光学の連成が可能です。このソリューションは、半導体およびハイテク業界に最適で、高度な光学および電子デバイス開発のための正確なシミュレーションを保証します。

Py Lumerical FDTD 2026 R1
PyLumerical

PythonベースのソリューションであるPyLumericalを使用して、Lumericalツールをシームレスに自動化できます。PyAnsysエコシステムと完全に互換性があり、FDTD、MODE、マルチフィジックス、INTERCONNECT、さらにはoptiSLangやSpeosなど、AnsysのツールやオープンソースのPythonライブラリと統合できます。この最新の効率的なアプローチにより、ワークフローを簡素化して、マルチフィジックスシミュレーションを強化できます。

Ansys Lumerical FDTD OptoCompiler
OptoCompiler - Lumerical の相乗効果

Ansys Lumerical FDTDとSynopsys OptoCompilerのシームレスな相乗効果により、フォトニクスコンポーネントの設計を強化します。このように直接的に接続されることで、PrimeSim用のCML Compilerを使用したフォトニクスVAモデルの作成が可能になり、通信、半導体、およびハイテク業界のイノベーションを推進します。次世代フォトニクスのための優れたツールセットで設計効率を向上させます。

Ansys Cloud Burst Compute for Ansys Lumerical FDTD
Ansys Lumerical用のAnsys Cloud Burst Compute

Ansys Lumerical FDTD用のAnsys Cloud Burst Computeの新しい機能により、柔軟で高速なシミュレーションワークフローを体験できます。ジョブを簡単に追加し、Sパラメータスイープを実行して、費用対効果の高いスポットインスタンスを使用します。また、シミュレーションを送信すれば、アプリケーションを閉じてもシミュレーションはクラウドでシームレスに実行されます。

Ansys Lumerical GPU Accelerated FDTD Simulations
GPUアクセラレーションによるFDTDシミュレーション

Ansys Lumerical FDTDの最新のGPUアクセラレーション機能には、効率的なマルチ周波数解析のための広帯域ソースと、LumOptタスク用に最適化された体積電流ソースが含まれています。これらの機能強化により、シミュレーションが効率化され、性能が向上し、GPUベースの処理によるCMOSイメージセンサー開発などの精度の高い設計最適化が可能になります。

Ansys Lumerical FDTD 2026 R1 Modern Viewport Improvements
最新のビューポートの改善

Ansys Lumerical FDTDの最新のビューポートの改善により、ジオメトリ作成の高速化、シミュレーションポートと画像インポートに対するサポート、人間工学に基づく効率化されたインターフェースが実現しました。最新化された3D CADビューポートは起動時のデフォルトとして設定されるようになり、より効率的なシミュレーションのための強化されたパフォーマンスと機能を実現します。

機能

汎用性と拡張性に優れたフォトニック設計を実現する、Lumerical FDTD

Lumerical FDTDは、幅広いフォトニックコンポーネントの設計と最適化を行うための、業界をリードするシミュレーションソフトウェアです。汎用性と拡張性に非常に優れ、比類のない速度とHPC(CPUおよびマルチGPU)およびクラウドのリソースを活用する機能を提供します。

 

主な機能

  • FDTD - 3D電磁界ソルバー
  • RCWA–厳密な結合波解析
  • STACK - 光学多層ソルバー
  • フォトニック逆設計最適化
  • HPCおよびクラウドでのスケーリングと高速化
  • 3D CAD環境
  • レイヤービルダー
  • Ansys optiSLangでのLumericalコネクタ
  • Ansys Opticsソリューションの相互運用性

非一様メッシュを自動生成するオプションを備え、高精度を実現します。また、ファウンドリとの互換性があり、スクリプト機能、高度なポストプロセス、最適化ルーチンにより、自動化された設計プロセスをサポートします。

RCWAは、電場および磁場分布の捕捉から、回折次数ごとの透過、反射、およびパワーの評価まで、表面パターニングを伴う複雑な多層スタックの高速シミュレーションを提供しています。

薄膜アプリケーションのラピッドプロトタイピングに最適です。マイクロキャビティ効果や干渉の捕捉から双極子照明や平面波機能の処理まで、STACKでは複雑な薄膜多層スタックの迅速なシミュレーションが可能です。

性能の最適化、面積の最小化、製造性の向上を実現する、直感的にはジオメトリを見いだすことができます。

さまざまな非線形モデル、負指数モデル、利得モデルから選択できます。また、柔軟性の高い材料プラグインで新しい材料モデルを定義することも可能です。

サンプルデータからモデルを自動生成したり、関数を自分で定義したりできます。

FDTDのCAD環境とパラメータ化可能なシミュレーションオブジェクトにより、2Dおよび3Dモデルを迅速に反復できます。ダークモードは目に優しく、4kの高DPIスクリーンや最新の3Dビューと完全に互換性があります。 

各レイヤーの位置、順序、厚さを変更します。側面傾斜付きの曲がり導波路をシミュレーションし、ファウンドリが製造できるプロセスファイル(.lbr)として、材料データを含むレイヤー構成をエクスポートします。

マルチフィジックスシミュレーションワークフローを自動化し、optiSLangで提供される最新の感度解析や最適化アルゴリズムを使用できます。

Lumerical Sub-Wavelength Model(LSWM)プラグインを使用して、OpticStudioおよびSpeosでコーティング、偏光子、回折格子をシミュレーションおよび設計できます。

Ansys Cloud Burst Computeでは、Ansys Lumerical FDTD内で安全でスケーラブルなオンデマンドのHPCアクセスが直接提供されるため、専用のITリソースやクラウドインフラストラクチャの保守が不要になります。

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Rockley Photonics社

Rockley社は、Amazon Elastic Compute Cloud(EC2)でLumericalソフトウェアを使用して複数の2Dおよび3D単一時間領域シミュレーションを行うことにより、高分解能スペクトルを抽出することができました。

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Xanadu社

Xanadu社は、設計スケジュールを大幅に短縮しながら、これまでにない低損失性能を備えたX8量子コンピューティングチップを構築しています。

Ligentec

LIGENTEC社、小型導波路交差設計のためにAnsys Lumericalフォトニック逆設計を採用

LIGENTEC社は、導波路交差の設計と最適化のためにAnsys Lumerical FDTDのフォトニック逆設計(PID)機能を使用しました。

ホワイトペーパー

さらに見る

Diffraction

多層および回折光学コンポーネントの設計柔軟性の最大化

有限差分時間領域(FDTD)、厳密な結合波解析(RCWA)、およびAnsys Lumerical FDTDのSTACKソルバーを使用してナノ構造の多層光学コンポーネントをシミュレーションする方法について説明します。 

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成功のための設計: フォトニック集積コンポーネントのソルバー組み合わせ戦略

このホワイトペーパーでは、光学ソルバーを組み合わせてフォトニック集積回路(PIC)コンポーネントシミュレーションの課題に対処するためのアプローチについて説明します。 

ビデオ

アプリケーションギャラリー

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適用分野

格子カプラのフォトニック逆設計(3D)

この例では、逆設計ツールボックス(lumopt)を使用して、3D SOI格子カプラを最適化しています。

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適用分野

HUD用の偏光感受型プラズモニックリフレクター - Speosとの相互運用

このアプリケーションでは、偏光を反射する必要があるHUDを取り上げ、特定の偏光に対して有意な反射を提供できる周期プラズモニックナノ構造について説明します。

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適用分野

マイクロLED

この例では、STACK光学ソルバーとFDTDを使用して円筒形マイクロLEDをキャラクタライズし、放射強度と放射パターンを抽出します。

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FDTD製品リファレンスマニュアル

FDTDリファレンスマニュアルでは、製品機能の詳細を参照できます。

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RCWA製品リファレンスマニュアル

RCWAリファレンスマニュアルでは、製品機能の詳細を参照できます。 

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STACK製品リファレンスマニュアル

STACKリファレンスマニュアルでは、製品機能の詳細を参照できます。

アクセシビリティに優れたAnsys

Ansysは、障がいを持つユーザーを含め、あらゆるユーザーが当社製品にアクセスできることがきわめて重要であると考えています。この信念のもと、US Access Board(第508条)、Web Content Accessibility Guidelines(WCAG)、およびVoluntary Product Accessibility Template(VPAT)の最新フォーマットに基づくアクセシビリティ要件に準拠するよう努めています。