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万博ANSYS的博客

2020年9月30日

Fraunhofer HHI推出首个SOA紧凑型模型万博

对分立激光器、半导体光放大器(soa)和光子集成电路(pic)的需求受到前沿光子技术增长的推动。高度集成的光子系统是满足苛刻的功率和性能目标所必需的,其应用包括生物传感、先进驾驶辅助系统(ADAS)的激光雷达、电信和数据通信网络的连接,以及量子和神经形态计算中的新兴技术。

一种MQW加载脊波导
构成了半导体的核心
光放大器(SOA,左)。在
在p过程中,HHI可以提供广泛的
有效组件的范围,包括
图中显示了带有c波段PL峰值的PIN SOA
在光学显微镜图像的
设备(右)。

开发紧凑型半导体光放大器

磷化铟(InP)工艺长期以来一直是集成光子学的支柱,由于其支持本地增益材料和激光器,为PIC设计人员提供了最大的功能。作为领先的InP代工厂,弗劳恩霍夫HHI定位于为用户提供代工服务,通过体验和对开放访问模型的承诺来实现他们最具挑战性的设计目标。

开发紧凑、高效的soa是当前光电子行业关注的焦点。有必要对系统级模型进行校准,以使工程师能够在电路级利用定制soa,并确信他们制造的电路将按预期工作。soa紧凑模型的可用性受到所涉及的物理复杂性和有效解决问题的挑战的限制。现在有了一个紧凑的模型,已经参数化到HHI的铸造厂,设计人员可以避免昂贵的参数提取和校准工作。铸造厂校准模型为设计人员提供了灵活性,同时节省了通常与定制先进设备相关的迭代时间和成本。

各种激光拓扑可以建模和仿真
Ansys Lumerical INTERCONNECT中的行波激光模型(万博TWLM)
包括FP, DBR, DFB, SOA/RSOA,环(游标)和采样光栅(游标)。

铸造厂校准SOA紧凑模型

HHI最近收养了万博Ansys Lumerical的激光仿真解决方案,包括多量子阱(MQW)增益求解器和行波激光模型(TWLM)。TWLM是一种先进的时域紧凑模型,能够捕获与soa和激光器相关的全范围物理,同时实现复杂pic高效分析所需的仿真性能。

铸造厂校准SOA紧凑型模型的开发是HHI和Ansys Lumerical密切合作的结果。万博利用HHI最先进的制造设备,可以对波长、输入光功率和输入电流进行精确和可重复的测量。基于这些测量-结合仿真和拟合-参数包括有源层尺寸,重组系数,模态增益,波导损耗,有效指数和组提取TWLM紧凑模型。结果与测量的功率增益进行了比较。

使用万博Ansys Lumerical INTERCONNECT作为一个仿真平台,可以开发和细化具体的实验,以获得紧凑模型的关键值,并通过支持自动化加速参数提取过程。采用紧凑模型的仿真结果与HHI的实测结果吻合较好。

功率增益与c波段输入光功率和电流的关系
中心波长(1.55um)。模拟值如下所示
实线,测量值以叉表示。

万博Ansys目前正在与Fraunhofer HHI合作,以简化和加速光源集成到集成光子设计中。

要了解更多关于现代重工的新型紧凑型产品和Ansys Lumerical的激光产品,请注册参加录制万博的网络研讨会万博Ansys 2020 R2:基于Ansys Lumerical的激光仿真。网络研讨会将包括2020 R2版本的更新。

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