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引言 {; H. X5 J8 a+ j: c, P( X
pMaxwell RCWA 在其最新的0.6版本中引入了令人興奮的新功能,包括強(qiáng)大的可視化工具和折射率監(jiān)視器。這次更新大大提升了軟件顯示和分析仿真數(shù)據(jù)的能力。本文介紹這些新特性,包括一維和二維繪圖功能,以及獲取仿真結(jié)構(gòu)中指定界面的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率的方法。
2 X5 }* g& o; l; C" Q7 D: K; R. C# v( C" \$ C
pMaxwell是PIC Studio光電設(shè)計與仿真方案的重要組成部分,在整個流程圖中位于右下角的元件部分。突顯了pMaxwell RCWA在光電子集成芯片設(shè)計和仿真過程中的關(guān)鍵角色。9 e* b. e1 b- D
( E9 p5 U0 R9 {
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. ~) S: S: _4 j2 v! r& E
0.6版本更新亮點(diǎn):2 J& R; i# e$ V$ [5 `2 P' z$ o
1. 新增可視化功能:包括1D和2D數(shù)據(jù)的繪圖能力1 M0 c+ t' P/ m6 }( T
2. 折射率監(jiān)視器:允許用戶獲取指定界面的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率
8 h. f( r& d2 n3. 增強(qiáng)的數(shù)據(jù)分析能力:使用戶能更深入地理解復(fù)雜光學(xué)結(jié)構(gòu)/ R" o% U8 f; F8 T5 J8 Y2 d
3 }' \/ C. d- }這些新功能不僅提高了pMaxwell RCWA的實(shí)用性,還為用戶提供了更直觀、更全面的數(shù)據(jù)分析工具。接下來,我們將探討這些新功能的使用方法和應(yīng)用實(shí)例。! O- r' j& h' X3 ?8 P c
X- H. I, M' i9 K( C可視化功能! k% p" r' l% U6 @; l6 E& E; C% m6 P
一維繪圖 plot_1D 函數(shù)是0.6版本中新增的功能,允許用戶輕松可視化一維數(shù)據(jù)。其語法如下:: f7 {7 y5 U1 O& A ?
+ `& n0 p/ r" x0 k8 c* B
plot_1D(x, y, data_type, **kwargs)$ v( i3 O8 N/ f2 O" s& O- z7 ~
參數(shù):
4 m0 f! `) u1 Z9 yx:x軸數(shù)據(jù)范圍(一維數(shù)組或列表)y:需要可視化的數(shù)據(jù)(列表、元組或一維數(shù)組)data_type:要可視化的數(shù)據(jù)類型("real"、"image"或"abs")**kwargs:用于自定義繪圖的附加參數(shù)
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0 W" T* ]: { n1 ~1 u X$ G7 z
, g# ^0 y) S% ^& u
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8 H" A2 h: P5 S6 t圖1展示了0.6版本中新增的plot_1D()函數(shù),用于可視化菲涅爾方程數(shù)據(jù)的例子,顯示了導(dǎo)入必要模塊和設(shè)置繪圖的代碼片段。
* P. A# f2 L5 \# h9 m, ]! X$ P5 j; X; r6 T" }' t" M* ^
二維繪圖 plot_2D 函數(shù)能夠可視化二維數(shù)據(jù):/ b' x$ ^' v/ F6 `
; B8 G& @; e$ E; F3 M! r
plot_2D(x, y, data, data_type, **kwargs)& q, ]4 Z' b& G5 X9 W, \8 o
參數(shù):
z( w9 N2 F l$ ^. j3 vx:x軸數(shù)據(jù)范圍(一維數(shù)組或列表)y:y軸數(shù)據(jù)范圍(一維數(shù)組或列表)data:需要可視化的二維數(shù)組數(shù)據(jù)data_type:要可視化的數(shù)據(jù)類型("real"、"image"或"abs")**kwargs:用于自定義繪圖的附加參數(shù)
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5 [: y% d) J+ F; h' @; k) O) B
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" T) V2 w1 I' r/ R圖2展示了使用plot_2D()可視化超透鏡單元結(jié)構(gòu)xz平面電磁場Ex分量實(shí)部的例子。
- ?# Q( C( B& J: o- j( S% ^折射率監(jiān)視器! A/ }+ @7 F9 X% X3 m$ O, Q8 a
pMaxwell RCWA 現(xiàn)在包含了獲取仿真結(jié)構(gòu)中指定界面的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率的函數(shù):" M; r$ G+ i3 y& ~2 Q% M! L
1. GetEpsMu_xy(mesh, layer_number)( e9 o3 U, V0 a0 K: Q
2. GetEpsMu_xz(mesh, z_info, y_position)5 J4 S8 z, s1 Q f: U% L
3. GetEpsMu_yz(mesh, z_info, x_position)
) |! H3 V( C" Y$ L
: ?$ f" r1 x- j* A* Y參數(shù):
! F1 u* G; I8 [, C3 Lmesh:仿真網(wǎng)格對象
& z6 W: c( N# }: U: H& blayer_number:層標(biāo)記(-1表示入射層,0到N表示結(jié)構(gòu)層,N表示出射層)
( K7 ?" B* E4 m/ r8 Az_info:z軸范圍和分辨率(start, stop, grid_number)5 S c( N5 J. o3 g/ z l
x_position:yz平面的x軸位置. a6 S8 q5 a4 j( B x
y_position:xz平面的y軸位置$ }' o: v( I& M" k! G. ^- ]; }
3 k9 U* f3 }% _* I' ^' M0 X3 L2 A7 g% a! D/ y
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8 f5 l% E5 r% I+ E. Y7 g* O, a圖3提供了使用GetEpsMu函數(shù)獲取xy、xz和yz平面介電常數(shù)的代碼片段示例。0 f! q- z, _6 S6 _1 A* s- \
/ i2 d5 A- ~& X# i% Y0 H
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$ j! [: u$ ]. z! ]3 A* r
圖4顯示了一維矩形光柵結(jié)構(gòu)的xy、xz和yz平面介電常數(shù)實(shí)部。
?; T4 F1 b0 V5 r7 `
7 M' i/ @- J P X結(jié)構(gòu)參數(shù):
. w* P) c E. J周期:300 nm2 v9 ~, ~8 C- \$ V8 L, y
寬度:200 nm) c. F" L0 I. |' o4 n
高度:300 nm$ l2 _* W- f5 `8 C1 x
硅折射率:4.22706 + 0.0599998j
# d7 p0 N Y3 N O: l0 @$ u- _5 H9 C二氧化硅折射率:1.4616(入射層)
8 u4 x# ]5 R/ D+ m! P! E2 b' D; K8 q5 O" f8 R
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4 t$ \( I) [9 J+ z9 t* Q
圖5顯示了一維傾斜光柵結(jié)構(gòu)的xy、xz和yz平面介電常數(shù)實(shí)部,其中坐標(biāo)原點(diǎn)已調(diào)整以提供更好的可視化效果。' _8 c9 s1 q3 ^/ n' {& [2 I! J# D* s
1 z$ q! D5 c' E- R結(jié)構(gòu)參數(shù):& t9 u, f* ~/ X4 F* Z
周期:393 nm填充系數(shù):0.5寬度:196.5 nm高度:300 nm傾斜角:60°空氣折射率:1.0光柵折射率:1.8分層數(shù):30
3 z. q: N, ]! M$ M" S2 o! ~, e! z U/ ]6 m: I, m, v w! S1 ?
6 \8 `: S# i$ I- ]# @
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2 n$ P7 M7 G% ~; e. S% c圖6顯示了二維金屬超表面結(jié)構(gòu)的xy、xz和yz平面介電常數(shù)實(shí)部。
* g3 l- M8 X/ n+ C9 k+ S/ V
! ~$ C: g2 t3 a# {結(jié)構(gòu)參數(shù):5 z# B# s( a, S1 J
周期:0.4 μm高度h1:0.5 μm高度h2:0.04 μm長度L:0.2 μm寬度w:0.05 μm柱介電常數(shù):-14.8406 + 1.65i(銅)基底介電常數(shù):2.12001(玻璃)入射介質(zhì)介電常數(shù):1.0(空氣)出射介質(zhì)介電常數(shù):2.12001(玻璃)2 T- e5 y5 N* d5 j; T
2 v# U6 Z0 _7 z
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, l& F, S9 S$ n( ~) L7 b2 o
圖7顯示了不規(guī)則結(jié)構(gòu)的xy、xz和yz平面介電常數(shù)實(shí)部,其中xz平面可視化經(jīng)過縮放以強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。( K- ]& O0 l! {2 O/ c
# ?7 v3 P! \7 o, C結(jié)構(gòu)參數(shù):. ^4 K& \: V2 w: ~, t' q
周期:0.35 μm高度:1.3 μm柱介電常數(shù):4.1616基底介電常數(shù):2.12074入射介質(zhì)介電常數(shù):2.12074出射介質(zhì)介電常數(shù):1.0
8 l) N) m' Y ~2 l
- g: {4 o# r) z$ E
1 h9 c) X+ y5 ^0 g7 T2 f; x
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圖8顯示了由長方體和圓柱組成的雙層結(jié)構(gòu)的xy、xz和yz平面介電常數(shù)實(shí)部。# K* c4 e9 a/ S6 [7 ^# j
( n2 l. f$ _2 o# R: o/ K, ~$ c
結(jié)構(gòu)參數(shù):
% L% X& \9 a# x) D& N$ |7 X周期:0.4 μm高度h1:0.5 μm高度h2:0.04 μm長度L:0.2 μm寬度w:0.05 μm柱介電常數(shù):-14.8406 + 1.65i(銅)基底介電常數(shù):2.12001(玻璃)入射介質(zhì)介電常數(shù):1.0(空氣)出射介質(zhì)介電常數(shù):2.12001(玻璃)/ `( ]* k" ~2 @: v
結(jié)論: f7 |/ g, @( v6 B
pMaxwell RCWA 的新增可視化功能和折射率監(jiān)視器為分析和可視化復(fù)雜光學(xué)結(jié)構(gòu)提供了強(qiáng)大的工具。通過利用這些特性,研究人員和工程師可以對仿真結(jié)果有更深入的理解,從而更有效地設(shè)計和優(yōu)化光學(xué)器件。輕松可視化一維和二維數(shù)據(jù)的能力,以及檢查不同平面上介電常數(shù)和磁導(dǎo)率的功能,提升了pMaxwell RCWA軟件的整體功能和用戶體驗(yàn)。這些新功能將幫助用戶更好地理解和分析復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng),為光電子技術(shù)、硅基光電子和光電共封裝等領(lǐng)域的發(fā)展提供有力支持。
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2 ~, q, b7 _- S* h- END -
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, ^8 l# z7 b8 M& i) b! J( t; Q軟件申請我們歡迎化合物/硅基光電子芯片的研究人員和工程師申請體驗(yàn)免費(fèi)版PIC Studio軟件。無論是研究還是商業(yè)應(yīng)用,PIC Studio都可提升您的工作效能。! z$ W( E, a8 h2 ^
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/ q7 N7 P" A' ?; x( f轉(zhuǎn)載請注明出處,請勿修改內(nèi)容和刪除作者信息!# |( m. ^) }! A; X: w, b
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( @% m* B( t5 i$ u; o | $ t4 o+ O0 J/ W+ i M
2 B, j8 B- |. Y* ]; ], ~! Y% I
: I0 |, W+ U+ d: D) f+ G/ E+ v2 x* \
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" U4 O8 ~; f2 m% v0 y- E- @深圳逍遙科技有限公司(Latitude Design Automation Inc.)是一家專注于半導(dǎo)體芯片設(shè)計自動化(EDA)的高科技軟件公司。我們自主開發(fā)特色工藝芯片設(shè)計和仿真軟件,提供成熟的設(shè)計解決方案如PIC Studio、MEMS Studio和Meta Studio,分別針對光電芯片、微機(jī)電系統(tǒng)、超透鏡的設(shè)計與仿真。我們提供特色工藝的半導(dǎo)體芯片集成電路版圖、IP和PDK工程服務(wù),廣泛服務(wù)于光通訊、光計算、光量子通信和微納光子器件領(lǐng)域的頭部客戶。逍遙科技與國內(nèi)外晶圓代工廠及硅光/MEMS中試線合作,推動特色工藝半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,致力于為客戶提供前沿技術(shù)與服務(wù)。
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