設計課題
損失は測り、形状は解く
長い遅延線、高いQの共振器、狭線幅の外部共振器。SiNを選ぶ理由は損失です。ところが伝搬損失を決める側壁ラフネス散乱はプロセスに強く依存し、解析で精度よく求めることは困難です。損失は実測から与え、屈折率と群屈折率、分散、共振条件は解析で決める。この分担を先に固定しておくことが設計の前提になります。
設計・シミュレーションワークフロー
低損失の導波路から、回路としての効果まで
導波路断面の設計
コアとクラッドの寸法を決め、導波モードを解く。
損失モデルの構築
伝搬損失を実測から与え、屈折率と分散を解析で補う。
曲げ・配線の設計
曲げ損失とモード不整合損失を分けて評価し、曲げ半径を決める。
共振器の設計
リング形状と結合ギャップを、目標の自由スペクトル間隔とQに合わせる。
非線形特性の評価
共振器での四光波混合など、三次非線形による振る舞いを評価する。
回路としての評価
低損失回路を組み、外部共振器などシステムとしての効果を確認する。
工程はプロジェクトにより異なります。実測済みの導波路データをお持ちであれば、そこから始められます。
関連する解析技術
各工程を支える解析手法
手法そのものの原理と適用範囲は、解析技術のページで解説しています。
関連製品
各工程で使用する製品
製品ごとの機能と対応範囲は、それぞれの製品ページに記載しています。
Lumerical CML Compiler
損失データの取り込みを担います。実測の伝搬損失をモデルに反映し、回路解析に渡します。
対応工程 ／ 02
Lumerical INTERCONNECT
回路と非線形の評価を担います。低損失回路を組み、四光波混合など三次非線形による振る舞いを確認します。
対応工程 ／ 05-06
ファウンドリ・製造
設計データを製造につなぐ
伝搬損失は側壁ラフネスの散乱に支配されるため、設計が前提とする損失値はプロセスと結び付いています。試作に進む段階では、対象とする窒化シリコン・プロセスの条件と、設計が置いた損失・寸法の前提が一致しているかを確認します。
対応可能なプロセスと試作形態は、対象とする膜厚と寸法条件をもとに個別に判断します。
関連技術情報
関連する資料とソリューション
導波路仕様と実測データから、ご相談ください
設計の現在地（実測損失の有無、目標とする自由スペクトル間隔とQ、試作の予定）をお知らせいただければ、適切な進め方をご提案します。