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ANSYS LUMERICAL

Ansys Lumerical:デバイスから回路・システムまでつなぐフォトニクス設計・解析環境

素子の電磁界解析、モード・伝搬、電気・熱との連成、コンパクトモデルの整備、回路・リンク評価。Ansys Lumericalは、フォトニクス設計の各階層を担う5つの製品で構成されます。LightBridgeは選定から導入・運用までを支援します。

製品と役割

5つの製品で、デバイスから回路・システムまで

デバイス単体の電磁場・モード・マルチフィジックス解析から、コンパクトモデルの生成、回路・システム評価まで。目的に応じて必要な製品を組み合わせます。

01

デバイス・電磁界解析

Lumerical FDTD

素子単体の3次元電磁界解析

波長オーダーの微細構造をFDTD法で解析します。グレーティングカプラ、変調器、メタサーフェスなど、素子単体の光学特性を求めます。

FDTDを見る

Lumerical FDTD の解析画面
02

モード・伝搬解析

Lumerical MODE

導波路のモードと伝搬の解析

導波路断面の固有モード解析と、テーパやベンドなど伝搬構造の評価を行います。素子間を結ぶ導波路設計の基盤になります。

MODEを見る

Lumerical MODE のモード解析画面
03

マルチフィジックス解析

Lumerical Multiphysics

電気・熱と光学の連成解析

キャリア分布や温度分布を求め、光学特性への影響を評価します。変調器や検出器など、電気・熱が効く素子の解析に使います。

Multiphysicsを見る

Lumerical マルチフィジックスの解析例。有限要素メッシュ上の三次元構造と、その断面のモード分布
04

回路・システムシミュレーション

Lumerical INTERCONNECT

フォトニック回路とリンク全体の評価

コンパクトモデルをつないで回路を構成し、時間領域・周波数領域でリンク性能を評価します。電気回路とのco-simulationにも対応します。

INTERCONNECTを見る

Lumerical INTERCONNECT の画面。素子ライブラリから光回路の構成要素を選び、回路図上に配置する様子
05

コンパクトモデル生成

Lumerical CML Compiler

回路シミュレーション用モデルの整備

デバイス解析や実測のデータから、INTERCONNECTで使えるコンパクトモデルライブラリを構築します。

CML Compilerを見る

Lumerical CML Compiler の画面。ライブラリ内の各素子モデルについて、検証・ビルド・テストの進行状況を一覧表示

代表的な組み合わせ

製品をつないで、系として解く

決まった順序で使う必要はありません。評価したいことに応じて、必要な製品を組み合わせます。

デバイス → 回路

  • FDTD / MODECML CompilerINTERCONNECT

素子の解析結果からコンパクトモデルを整備し、リンク全体の性能を評価します。

電気光学・熱光学デバイス

  • MultiphysicsFDTD / MODEINTERCONNECT

キャリア・温度分布を光学解析に反映し、変調器などの素子モデルを回路評価につなげます。

レーザ・能動デバイス

  • Multiphysics / MODEINTERCONNECT

利得や自然放出スペクトルを求め、INTERCONNECTで半導体レーザやSOAを扱います。

解析技術

どのソルバーで解くべきか

FDTD・FDE・EME・CHARGE・HEATなど、解析手法レベルの選定基準は「解析技術」で解説しています。手法から製品にたどり着く場合はこちらから。

関連製品・ソリューション

レンズ・照明・メタレンズの設計に

結像光学系にはZemax OpticStudio、照明・視認性にはAnsys Speos、メタレンズ設計にはPhotonicaを取り扱っています。

国内サポート

Lumericalを支援してきた実績

2016–Lumerical国内サポート開始

10年+光学・フォトニクスシミュレーションの技術支援

100+導入企業・研究機関

2020–Ansys Authorized Channel Partner

解析設定から結果の妥当性の判断まで、技術サポートとハンズオン形式のトレーニングを提供しています。サポート概要を見る

評価したいデバイスや回路・システムの構成をお聞かせください

実際の課題に沿って、該当する製品と解析の進め方をご説明します。デモのご依頼も可能です。