Skip to Main Content

Ansys Lumerical FDTD
光子元件模擬

Ansys Lumerical FDTD 是建立奈米光電裝置、製程與材料模型的黃金標準。整合式設計環境提供指令碼功能、進階的後處理和最佳化例行工作。

Ansys Lumerical FDTD

多功能且可擴充的光子設計,領先業界的選擇

Ansys Lumerical FDTD 支援先進光子設計,可在單一設計環境中整合 FDTD、RCWA 和 STACK 求解器。這能為各式各樣的裝置提供精準的分析與最佳化,包括光柵、多層堆疊、microLED、影像感應器與超透鏡,為多種應用提供同級最佳的效能。Ansys Lumerical FDTD 可針對最複雜的設計快速進行虛擬原型製作與數千次迭代驗證。

  • Check icon outline
    最佳方法選擇:FDTD、RCWA 或 STACK
  • Check icon outline
    多重物理量和多重規模工作流程
  • Check icon outline
    可擴充且容易存取的 HPC 和雲端解決方案
  • Check icon outline
    與晶圓廠相容且可自訂的設計
Ansys Lumerical FDTD

簡要規格

Ansys Lumerical FDTD 可與 Ansys Lumerical CML Compiler、Ansys 多重物理量求解器,Ansys Speos、Ansys Zemax 及第三方電子光子設計自動化 (EPDA) 廠商順暢運作,實現快速、準確、可擴充的光子設計。利用同級最佳的 HPC (CPU 和 GPU) 和雲端求解器,以在快速與效率方面皆能勝出對手的方式處理最大規模的挑戰。

  • FDTD 求解器提供無與倫比的效能和準確度
  • 使用 RCWA 求解器快速分析週期性結構
  • 多層薄膜快速分析
  • 在 HPC 和雲端上進行擴充和加速
  • 多重規模和多重物理量的工作流程
  • 自動化 API (Lumerical 指令碼語言、Python 與 MATLAB)
  • 粒子群與反向設計最佳化
  • 與晶圓廠相容的自動化圖層構建器
  • 自動 S 參數擷取

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

lumerical-r2-2024-ansys-access-on-microsoft-azure.png
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

功能

由 Lumerical FDTD 支援的多功能可擴充光子設計

Lumerical FDTD 是業界領先的模擬軟體,可設計並最佳化多種光子元件。Lumerical FDTD 有相當高的多功能與擴充性,速度無與倫比,可幫助充分利用 HPC (CPU 和 GPU) 和雲端資源。

 

主要特色

  • FDTD – 3D 電磁求解器
  • RCWA – 嚴謹耦合波分析
  • STACK – 光學多層求解器
  • 光子反向設計最佳化
  • 利用 HPC 和雲端進行擴充和加速

從擷取電場和磁場分佈,到透射、反射和各光柵繞射階之功率的評估,RCWA 都能為具有表面模式的複雜多層堆疊快速進行模擬。

非常適合用於快速製作薄膜應用的原型。從擷取微共振腔效應和干擾到處理偶極照射和平面波功能,STACK 提供複雜薄膜多層堆疊的快速模擬。

自動發現針對指定設計目標的最佳設計和幾何形狀。  發現非直覺的幾何形狀,可最佳化效能、最小化區域並提高可製造性。

強大的後處理能力,包括遠場投影、頻帶結構分析、雙向散射分佈函數 (BSDF) 產生、品質因子分析和電荷產生率。

模擬非線性材料或具有空間變化各向異性材料製造的裝置。從多種非線性、負指數和增益模型中選擇。使用彈性嵌入式材質定義新的材質模型。

使用多係數模型,在較大的波長範圍上準確地建構材料模型。自動從樣本資料產生模型或自行定義函數。

借助 FDTD 的 CAD 環境和可參數化模擬物件進行 2D 和 3D 模型的快速模型迭代。

案例研究

查看案例研究

rockley-photonics-logo.jpg

Rockley Photonics

Rockley 在 Amazon 的 Elastic Compute Cloud (EC2) 上,使用 Lumerical 軟體進行多個 2D 和 3D 單一時域模擬,從而允許擷取高解析度光譜。

xanadu-logo.jpg

Xanadu

Xanadu 以前所未有的低損耗效能打造 X8 量子運算晶片,同時大幅加速設計時程。

Ligentec

LIGENTEC 運用 Ansys Lumerical 的光子反向設計來設計小型波導交錯設計

LIGENTEC 將 Ansys Lumerical FDTD 中的光子反向設計 (PID) 功能用於波導交錯的設計和最佳化。

白皮書

檢視更多

Diffraction

最大化多層式與繞射式光學元件的設計彈性

瞭解如何利用 Ansys Lumerical FDTD 中的有限差分時域 (FDTD)、嚴謹耦合波分析 (RCWA) 以及 STACK 求解器來模擬奈米結構化多層光學元件。 

2020-12-white-paper-icon-block.jpg

為成功而設計:光子整合元件的求解器組合策略

本白皮書討論使用多種光學求解器來應對光子積體電路 (PIC) 元件模擬挑戰的方法。 

應用程式庫

2020-12-application-brief-icon-block.jpg
應用

光子反向設計光柵耦合器 (3D)

在此範例中,我們使用反向設計工具組 (lumopt) 來最佳化 3D SOI 光柵耦合器。

2020-12-application-brief-icon-block.jpg
應用

HUD 適用的極化敏感型電漿反射器 – Speos 互通性

或是需要反射偏極化光的 HUD;我們在此展示的週期性電漿奈米構造,可為某些極化提供顯著反射。

2020-12-application-brief-icon-block.jpg
應用

微型 LED

在此範例中,我們使用 STACK 光學求解器和 FDTD 來描述圓柱型微型 LED 的特徵,並擷取發射功率和輻射場型。

2020-12-other-icon-block.jpg

FDTD 產品參考手冊

FDTD 參考手冊提供產品功能的詳細說明。

2020-12-other-icon-block.jpg

RCWA 產品參考手冊

RCWA 參考手冊提供產品功能的詳細產品說明。 

2020-12-other-icon-block.jpg

STACK 產品參考手冊

STACK 參考手冊提供產品功能的詳細說明。

Ansys 軟體易於取得

對 Ansys 而言,讓所有使用者都能夠接受本公司產品非常重要,身心障礙者也不例外。因此,我們致力於遵循美國無障礙委員會 (第 508 節)、無障礙網頁內容規範 (WCAG)、自願性產品輔助工具範本 (VPAT) 目前格式等各項無障礙需求。

查看 Ansys 的服務與產品

立即聯絡我們

* = 必填欄位

感謝您聯絡我們!

我們將在此解答您的問題,並期待與您交流互動。Ansys 的銷售團隊成員會立即與您聯絡。

Footer Image