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Ansys Lumerical FDTD
Photonic 구성 요소 시뮬레이션

Ansys Lumerical FDTD는 나노포토닉 소자, 프로세스 및 재료 모델링부문의 골드 스탠다드입니다. 통합 설계 환경은 스크립팅 기능, 고급 후처리 및 최적화 루틴을 제공합니다.

ANSYS LUMERICAL FDTD

다양하고 확장 가능한 포토닉 설계를 위한 업계 최고의 선택

Ansys Lumerical FDTD는 단일 설계 환경에서 FDTD, RCWA 및 STACK 솔버를 통합하여 고급 포토닉 설계를 지원합니다. 이를 통해 격자, 다층 스택, 마이크로 LED, 이미지 센서 및 금속 렌즈를 포함한 광범위한 장치에 대한 정확한 분석 및 최적화가 가능해 다양한 애플리케이션에서 동급 최고의 성능을 제공합니다. Ansys Lumerical FDTD는 가장 복잡한 설계에 대해 신속한 가상 프로토타입 제작과 수천 번의 반복 검증을 지원합니다.

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    최적의 방법 선택: FDTD, RCWA 또는 STACK
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    다중물리 및 다중규모 워크플로
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    확장 가능하고 액세스 가능한 HPC 및 Cloud 솔루션
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    파운드리 호환 및 맞춤형 설계
ansys lumerical fdtd

간략한 사양 소개

Ansys Lumerical FDTD는 Ansys Lumerical CML Compiler, Ansys 다중물리 솔버, Ansys Speos, Ansys Zemax 및 타사 EPDA(전자 광자 설계 자동화) 공급업체와 원활하게 작동하여 빠르고 정확하며 확장 가능한 포토닉 설계를 지원합니다. HPC(CPU 및 GPU) 및 Cloud에서 동급 최고의 솔버를 활용하여 가장 큰 과제를 신속하고 효율적으로 해결하는 데 탁월합니다.

  • FDTD 솔버를 통한 탁월한 성능 및 정확도
  • RCWA 솔버를 사용한 주기 구조의 신속한 분석
  • 다층 박막의 신속한 분석
  • HPC 및 Cloud에서 확장 및 가속화
  • 다중규모 및 다중물리 워크플로
  • 자동화 API(Lumerical 스크립팅 언어, Python 및 MATLAB)
  • 입자 군집 및 역설계 최적화
  • 파운드리 호환 자동 레이어 빌더
  • 자동 S-parameter 추출

JULY 2024

What's New

The Ansys Lumerical 2024 R2 brings powerful updates and features across its photonics core technologies, ecosystem, cloud and HPC, workflows, and user experience.

2024 R2 Lumerical
FDTD Multi-GPU Acceleration

Faster simulations with the finite-difference time-dDomain (FDTD) method utilizing multiple GPUs. 

  • Momentum advancements - 23R2 GPU Express Mode [2023 R2], 24R1 Single node GPU acceleration and multi-GPU vRAM capacity [2024 R1]
  • Single node acceleration
  • Larger model memory
  • Local or remote on-premise/cloud

 

2024 R2 Lumerical
FDTD GPU for CMOS Image Sensor

Enhanced FDTD simulations with GPU support for photonic lattice matrices (PLM), including Bloch and Periodic Boundary Conditions (BCs). GPU is as accurate as CPU

  • Periodic BC for normal incidence
  • Bloch BC for oblique incidence and complex field current
  • Compatible with Multi-GPUmulti-GPU acceleration
  • Periodic BC for normal incidence
  • Bloch BC for oblique incidence and complex field current
  • Compatible with multi-GPU acceleration

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Lumerical for Ansys Access on Microsoft Azure

Accessibility of Lumerical on Microsoft Azure, offering scalable cloud resources for simulations. Configure a virtual desktop.

  • Bring your own Azure subscription
  • Map local disk drives/One Drive to share project files
  • Virtual machine with full Lumerical suite and Azure hardware scalability - CPU, GPU, and parallel simulations

RCWA
Co-Packaged Optics - Optical IO Simulation

Tools and features for designing co-packaged optics, enabling integration of photonic and electronic components in a single package.

  • Interoperable workflows enable engineers to accurately account for both nano-scale and macro-scale optical effects
  • Automated optimization workflows for both grating coupler and edge coupler to fiber coupling 
  • Robust analysis and tolerancing against fiber misalignment and manufacturing variations 
RCWA
Improvements to Photonic Inverse Design for CMOS Image Sensor

Enhancements to the design process for CMOS image sensors, optimizing performance through advanced algorithms.  

  • LumOpt, the Lumerical Python API optimization framework for PID through adjoint method.
  • Enables inverse design of color router metasurface for CMOS image sensors with improved efficiency and minimized crosstalk

RCWA
Rigorous Coupled-Wave Analysis (RCWA) Solver Enhancements

Refined rigorous coupled-wave analysis (RCWA) solver for better accuracy and speed in simulating periodic structures. 

  • New Li factorization option offers faster convergence of 1D metal gratings.
  • New index preview in RCWA - refractive index profile can be previewed before running the simulation
  • New and improved memory estimate and reports

기능

Lumerical FDTD를 기반으로 하는 다양하고 확장 가능한 포토닉 설계

Lumerical FDTD는 광범위한 포토닉 구성 요소의 설계 및 최적화를 위한 업계 최고의 시뮬레이션 소프트웨어입니다. Lumerical FDTD는 범용성과 확장성이 뛰어나며 비교할 수 없는 속도와 HPC(CPU 및 GPU) 및 클라우드 리소스를 활용하는 기능을 제공합니다.

 

주요 특징

  • FDTD – 3D 전자기 솔버
  • RCWA – Rigorous Coupled Wave Analysis
  • STACK – Optical Multilayer 다층 솔버
  • Photonic Inverse Design 최적화
  • HPC 및 Cloud를 통한 확장 및 가속화

RCWA는 전기장 및 자기장 분포를 포착하는 것부터 투과 및 반사, 각 격자 순서에 따른 전력 평가에 이르기까지 표면 패턴이 있는 복잡한 다층 스택의 빠른 시뮬레이션을 제공합니다.

박막 분야의 신속한 프로토타이핑에 이상적입니다. 미소공진 효과 및 간섭 캡처부터 다이폴 조명 및 평면파 기능 처리에 이르기까지 STACK는 복잡한 박막 다층 스택의 빠른 시뮬레이션을 제공합니다.

타게팅한 설계 목표를 위해 최적의 설계 및 형상을 자동으로 찾아줍니다.  성능을 최적화하고 면적을 최소화하며 제조 적합성을 개선할 수 있도록 직관적이지 않은 형상을 찾아냅니다.

원거리장 투영, 밴드 구조 분석, 양방향 산란 분포 함수(BSDF) 생성, Q-팩터 분석 및 전하 생성 속도를 포함한 강력한 후처리 기능.

비선형 물질 또는 공간적으로 변화하는 이방성 재료로 제작된 소자를 시뮬레이션합니다. 광범위한 비선형, 음수 굴절률 및 이득 모델 중에서 선택할 수 있습니다. 유연한 재료 플러그인으로 새로운 물질 모델을 정의합니다.

다중 계수 모델을 사용하여 넓은 파장 범위에서 정확한 물질을 모델링합니다. 샘플 데이터에서 모델을 자동으로 생성하거나 직접 함수를 정의합니다.

FDTD의 CAD 환경 및 매개변수화 가능한 시뮬레이션 개체를 통해 2D 및 3D 모델의 신속한 모델 반복이 가능합니다.

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Rockley Photonics

Rockley는 Amazon의 EC2(Elastic Compute Cloud)에서 Lumerical 소프트웨어를 사용하여 여러 2D 및 3D 단일 시간 도메인 시뮬레이션을 수행함으로써 고해상도 스펙트럼을 추출할 수 있었습니다.

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Xanadu

Xanadu는 전례 없는 저손실 성능을 갖춘 X8 양자 컴퓨팅 칩을 제작하는 동시에 설계 일정을 크게 앞당겼습니다.

Ligentec

LIGENTEC은 소형 도파관 교차 설계를 위해 Ansys Lumerical Photonic Inverse 설계를 활용했습니다.

LIGENTEC은 도파관 교차의 설계 및 최적화를 위해 Ansys Lumerical FDTD의 PID(Photonic Inverse Design) 기능을 사용했습니다.

백서

더 보기

Diffraction

다층 및 회절 광학 구성 요소의 설계 유연성 극대화

Ansys Lumerical FDTD의 FDTD(Finite-Difference Time-Domain), RCWA(Rigorous Coupled Wave Analysis) 및 STACK 솔버를 사용하여 나노 구조의 다층 광학 부품을 시뮬레이션하는 방법을 알아보십시오. 

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성공을 위한 설계: Photonic 통합 구성 요소를 위한 솔버 조합 전략

이 백서에서는 광학 솔버 조합을 사용하여 PIC(Photonic Integrated Circuit) 부품 시뮬레이션 문제를 해결하기 위한 접근 방식에 대해 설명합니다. 

애플리케이션 갤러리

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애플리케이션

Photonic Inverse Design Grating Coupler(3D)

이 예제에서는 Inverse Design Toolbox(lumopt)를 사용하여 3D SOI 격자 커플러를 최적화합니다.

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애플리케이션

HUD를 위한 편광 감응형 플라스모닉 리플렉터 - Speos 상호 운용성

편광 광선을 반사해야 하는 HUD의 경우, 여기서는 특정 편광에 대해 상당한 반사를 제공할 수 있는 주기적 플라스모닉 나노 구조를 보여줍니다.

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애플리케이션

마이크로 LED

이 예제에서는 STACK 광학 솔버와 FDTD를 사용하여 원통형 마이크로 LED의 특성을 분석하고 방출된 전력과 복사 패턴을 추출합니다.

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FDTD 제품 참조 매뉴얼

FDTD 참조 매뉴얼에는 제품 기능에 대한 자세한 설명이 나와 있습니다.

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RCWA 제품 참조 매뉴얼

RCWA 참조 매뉴얼에는 제품 기능에 대한 자세한 제품 설명이 나와 있습니다. 

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STACK 제품 참조 매뉴얼

STACK 참조 매뉴얼에는 제품 기능에 대한 자세한 설명이 나와 있습니다.

Ansys는 누구나 활용 가능합니다

Ansys는 모든 사용자가 당사 제품에 액세스할 수 있다는 것을 가장 중요하게 생각합니다. 따라서 US Access Board(508조), Web Content Accessibility Guidelines(WCAG) 및 VPAT(Voluntary Product Accessibility Template)의 현재 형식에 따른 접근성 요구사항을 준수하기 위해 노력하고 있습니다.

당신을 위한 Ansys 솔루션을 알아보십시오.

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여러분의 질문에 답변해 드리기 위해 최선을 다하겠습니다. Ansys 담당 엽업이 곧 연락을 드릴 것입니다.

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