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Ansys Lumerical FDTD
光子器件仿真

Ansys Lumerical FDTD是用于光子器件、工艺和材料的黄金标准。集成设计环境可提供脚本化功能、高级后处理和优化方法。

Ansys Lumerical FDTD

行业领先的多功能和可扩展光子设计选择

Ansys Lumerical FDTD是一款光子仿真软件,其在统一设计环境中集成了FDTD、RCWA和STACK求解器。这有助于对衍射光栅、多层镀膜、uLED、CMOS图像传感器、超透镜和超表面等各种器件进行精确分析和优化,从而可在不同应用中实现业界领先的性能。对于最复杂的设计,Ansys Lumerical FDTD可实现快速的虚拟原型设计和数千次迭代的验证。

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    通过FDTD、RCWA或STACK实现高级光子仿真
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    多物理场和多尺度工作流程
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    可扩展的HPC、GPU和云计算
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    代工厂兼容与定制设计
Ansys Lumerical FDTD

规格速览

Ansys Lumerical FDTD可与Ansys Lumerical CML Compiler、Ansys多物理场求解器、Ansys Speos、Ansys Zemax和第三方电子-光子设计自动化(EPDA)供应商无缝协作,以实现快速、准确、可扩展的光子设计。

  • FDTD的性能和准确性
  • 周期性结构分析
  • 多层薄膜分析
  • 可通过HPC、GPU和云计算扩展
  • 多尺度和多物理场连接
  • 对光栅、偏振器和镀膜进行仿真
  • 连接optiSLang以执行优化
  • 自动化API
  • 粒子群

2026年3月

新功能

Ansys Lumerical FDTD 2026 R1版本通过与新思科技的互操作性、先进的PIC和CMOS传感器功能,以及借助PyLumerical实现的Python自动化,增强了光子与电子设计工作流程,为半导体和通信行业提供了可扩展且可直接投入生产的解决方案。

Ansys Lumerical FDTD 2026 R1 Workflow
Sentaurus TCAD-Lumerical FDTD工作流程

使用Ansys Lumerical FDTD优化CMOS图像传感器设计。无缝加载TCAD结构,进行光学性能仿真,并将结果导出至SDevice。处理几何传播、蚀刻偏差、厚度变化和电-热-光耦合。该解决方案非常适合半导体和高科技行业,可确保为先进光学和电子器件开发提供准确的仿真。

Py Lumerical FDTD 2026 R1
PyLumerical

通过基于Python的解决方案PyLumerical,实现了对Lumerical工具的无缝自动化控制。它与PyAnsys生态系统完全兼容,可集成FDTD、MODE、多物理场、INTERCONNECT以及optiSLang和Speos等Ansys工具,并支持开源Python库。这种现代化、高效的方法,简化了工作流程并增强了多物理场仿真。

Ansys Lumerical FDTD OptoCompiler
OptoCompiler-Lumerical协同

通过Ansys Lumerical FDTD与新思科技OptoCompiler的无缝协同,增强光子器件设计。这一直接桥梁支持使用CML Compiler for PrimeSim生成光子VA模型,推动了通信、半导体和高科技行业的创新。借助这款功能强大的新一代光子学工具集,提高您的设计效率。

Ansys Cloud Burst Compute for Ansys Lumerical FDTD
用于Ansys Lumerical的Ansys Cloud Burst Compute

使用Ansys Cloud Burst Compute为Ansys Lumerical FDTD带来的新功能,体验灵活的加速仿真工作流程。轻松添加任务,执行S参数扫描,并使用低成本的竞价实例。此外,支持“提交即忘”模式——即使您关闭应用程序,仿真也能在云端无缝运行。

Ansys Lumerical GPU Accelerated FDTD Simulations
GPU加速FDTD仿真

Ansys Lumerical FDTD中最新的GPU加速功能包括:用于高效多频分析的宽带源,以及针对LumOpt任务优化的体积电流源。这些增强功能可简化仿真、提高性能,并通过基于GPU处理,在例如CMOS图像传感器开发等应用中实现精确的设计优化。

Ansys Lumerical FDTD 2026 R1 Modern Viewport Improvements
现代化视窗改进

Ansys Lumerical FDTD中的现代化视窗(Viewport)改进,实现了更快的几何模型构建,支持仿真端口和图像导入,并具有简洁流畅、符合人体工学的界面。现代化的3D CAD视窗在启动时默认启用,用户可以体验增强的性能和功能,从而实现更高效的仿真。

功能

由Lumerical FDTD提供支持的多功能和可扩展光子设计

Lumerical FDTD是业界领先的仿真软件,可用于设计和优化各种光子器件。Lumerical FDTD具有出色的通用性和可扩展性,不仅可提供卓越的速度,而且还可充分利用HPC(CPU和多GPU)和云计算资源。

 

主要特性

  • FDTD – 3D电磁求解器
  • RCWA – 严格的耦合波分析
  • STACK – 光学多层求解器
  • 光子逆向设计优化
  • 借助HPC和云解决方案进行扩展和加速
  • 3D CAD环境
  • Layer Builder
  • Ansys optiSLang中的Lumerical Connectors
  • Ansys Optics联合解决方案

它具有高精度,可提供自动非均匀网格的选项。Lumerical FDTD还与代工厂兼容,可通过其脚本功能、高级后处理和优化例程支持自动化设计流程。

RCWA可对带有表面图案的复杂多层叠层进行快速仿真,从捕获电场和磁场分布到在每个光栅阶中透射、反射和评估功率,不一而足。

理想适用于薄膜应用的快速原型设计从获取微腔效应和干涉到处理偶极子照明和平面波函数,STACK可提供复杂薄膜多层堆叠的快速仿真。

发现非直观几何结构,以优化性能、最大限度地减小面积并提高可制造性。

可选择各种非线性、负折射率和增益模型。使用灵活的材料插件定义新的材料模型

根据样本数据自动生成模型,或自定义函数

FDTD的CAD环境和可参数化仿真对象,支持对2D和3D模型进行快速模型迭代。其提供深色主题(Dark Mode)界面,带来舒适的护眼效果,并与4k高DPI屏幕和现代3D视图完全兼容。 

改变每层的位置、顺序和厚度。仿真弯曲的侧角波导,然后将层配置(包括材料数据)导出为代工厂可以制造的工艺文件(.lbr)。

使多物理场仿真工作流程实现自动化,并从optiSLang中提供的高级敏感度分析和优化算法获得巨大优势。

Lumerical亚波长模型(LSWM)插件可帮助您在OpticStudio和Speos中仿真并设计镀膜、偏振器和衍射光栅。

Ansys Cloud Burst Compute直接在Ansys Lumerical FDTD中提供安全、可扩展、按需使用的HPC资源,无需专门的IT资源或云基础设施维护。

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Rockley Photonics

Rockley在Amazon的Elastic Compute Cloud(EC2)上使用Lumerical软件执行了多次2D及3D时域仿真,以提取高分辨率光谱。

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Xanadu

Xanadu构建了具有前所未有的低损耗性能的X8量子计算芯片,同时显著加快了设计进度。

Ligentec

LIGENTEC利用Ansys Lumerical光子逆向设计实现紧凑波导交叉设计

LIGENTEC使用Ansys Lumerical FDTD中的光子逆向设计(PID)功能来设计和优化其波导交叉。

白皮书

查看更多

Diffraction

最大限度提高多层衍射光学组件的设计灵活性

了解如何使用时域有限差分(FDTD)、严格的耦合波分析(RCWA)和Ansys Lumerical FDTD中的STACK求解器来仿真纳米结构的多层光学器件。 

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成功的设计:光子集成器件的求解器组合策略

本白皮书探讨了结合光学求解器解决光子集成电路(PIC)器件仿真挑战的方法。 

视频

应用库

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应用

光子逆向设计光栅耦合器(3D)

在本例中,我们使用逆向设计工具箱(lumopt)来优化3D SOI光栅耦合器。

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应用

适用于HUD–Speos互操作性的偏振敏感等离子体反射器

或者需要反射偏振光的HUD,在这里我们展示周期性等离子体纳米结构,这些结构可以为某些偏振提供关键反射。

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应用

Micro-LED

在本示例中,我们使用STACK光学求解器和FDTD来为柱状micro-LED表征并提取辐射功率和辐射方向图。

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FDTD产品参考手册

FDTD参考手册提供产品功能特性的详细说明。

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RCWA产品参考手册

RCWA参考手册可提供产品功能的详细产品说明。 

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STACK产品参考手册

STACK参考手册提供产品功能特性的详细说明。

Ansys软件可轻松访问

要让包括残障人士在内的所有用户都能访问我们的产品,这一点对于Ansys而言至关重要。因此,我们始终致力于遵循基于美国访问委员会(第508节)、Web内容可访问性指南(WCAG)和当前自愿产品可访问性模板(VPAT)格式的可访问性要求。

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