ANSYS Lumerical

Lumerical マルチフィジックス・スイート
（フォトニクス・光デバイス シミュレーション）

Ansys Lumerical マルチフィジックス・スイートは、光学シミュレーションと電気・熱・材料解析を統合したフォトニクス・光デバイス設計向けのシミュレーション環境です。
FDTD、MODE による電磁場解析と、CHARGE、HEAT、MQW、FEEM などの物理モデルを連成し、変調器、レーザ、フォトダイオードなどのアクティブデバイスを実機条件に近い形で解析できます。
シリコンフォトニクス、光通信、LiDAR、半導体レーザ設計など、幅広い光デバイス開発に対応しています。

デモ・技術相談

マルチフィジックス統合による高精度デバイス設計

Lumerical マルチフィジックス・スイートでは、電磁場解析とキャリア輸送、熱伝導、量子井戸モデルなどの物理現象を統合的に扱うことで、実際の動作環境に近い条件でフォトニックデバイスを設計できます。

電気光学効果や熱影響を考慮した設計検証により、変調器やレーザなどのアクティブデバイスの性能を高精度に評価できます。
シリコンフォトニクスからIII-V半導体デバイスまで、幅広い材料系のフォトニックデバイス設計に対応します。

主な特長

電磁場・キャリア・熱の統合解析

光学特性と電気・熱効果を同時に考慮し、実機条件に近いデバイス挙動を再現します。

高精度電磁場ソルバー

FDTD、MODE、DGTD、RCWAなどの電磁場ソルバーにより、ナノフォトニクス構造や導波路の高精度解析を実行できます。

自動最適化・パラメトリック解析

設計パラメータのスイープ、最適化アルゴリズム、統計解析を組み合わせ、性能向上と歩留まり改善を支援します。

大規模並列計算・GPUアクセラレーション

FDTDソルバーはGPUおよびCPU並列計算に対応し、大規模モデルの高速シミュレーションを実現します。
クラウド環境での分散計算にも対応しています。

豊富な材料データベース

半導体材料、金属、誘電体などの光学定数データベースを標準搭載し、実材料特性に基づく解析が可能です。

デバイス–回路統合設計フロー

デバイスシミュレーション結果からコンパクトモデルを生成し、回路・システムレベル解析へシームレスに接続できます。

マルチフィジックス・ソルバー一覧

電磁場解析

  • Lumerical FDTD
    ナノフォトニクス構造や導波路の高精度電磁場解析
  • Lumerical MODE
    導波路や共振器のモード解析および伝搬解析
  • Lumerical DGTD
    大規模3次元構造に対応した時間領域電磁場解析
  • Lumerical RCWA
    メタサーフェスや回折格子の周期構造解析

電気・熱解析

材料・量子モデル

薄膜解析

主な応用分野

シリコンフォトニクス・デバイス

  • 導波路・カプラ・分岐器設計
  • 変調器・フォトダイオード解析
  • グレーティングカプラ最適化
  • デバイス特性の電磁場評価

ナノフォトニクス・メタサーフェス

  • フォトニック結晶共振器設計
  • メタレンズ・回折光学素子
  • ナノ構造による光制御
  • サブ波長構造の最適化

CMOSイメージセンサー

  • サブ波長構造の光学解析
  • カラーフィルタ・マイクロレンズ設計
  • 光吸収・散乱・回折解析
  • 光電変換効率の評価

LED・レーザー設計

  • VCSEL・DFBレーザー解析
  • 発光効率・光取り出し効率評価
  • 光共振器・導波構造設計
  • 電気・熱連成シミュレーション

太陽電池・光電変換デバイス

  • 薄膜太陽電池の光吸収解析
  • ナノ構造による吸収増強
  • 多層膜構造の最適設計
  • 光電変換効率の評価

非線形材料・先端デバイス

  • χ(2)・χ(3)非線形光学解析
  • 波長変換・周波数変換設計
  • 新規材料・量子材料モデル
  • 高強度光場下での特性評価

Lumerical の導入をご検討ですか？

御社の設計課題に合わせた技術デモを実施します。 フォトニクスシミュレーションの効果を具体的なユースケースでご確認ください。

デモ・技術相談

技術デモ：30〜60分｜オンライン対応｜専任エンジニアが対応

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