Lumerical FDTD
나노포토닉스 소자 설계를 위한 2,3차원 맥스웰 방정식 솔버
Lumerical FDTD는 나노포토닉스 소자 설계의 표준 툴로써 사용되는 2,3차원 맥스웰 방정식 솔버입니다. 소자의 크기가 사용하는 광원의 파장과 비슷한 수준이 되면 빛을 전자기파로 보고 파동광학의 관점에서 해석하는 엄밀한 방법론이 필요합니다. Lumerical FDTD는 이러한 해석을 수행할 수 있는 FDTD 알고리즘을 정교하게 구현함과 동시에 편리한 인터페이스를 갖춰, 사용 편의성과 정확한 계산성능이 모두 보장된 전자기파 시뮬레이션 환경을 사용자 분들께 제공합니다
특징 및 기능
편리한 3차원 CAD 사용 환경
단순하고 직관적인 3차원 CAD 사용환경을 바탕으로 전문가가 아니더라도 누구나 쉽게 시뮬레이션 설정을 구성할 수 있습니다.
- 1D,2D,3D 모델링
- 사용자 정의 surface 및 volume 생성
- 2D Mask layout 또는 3D Model Import
- 편리한 Iteration을 위한 파라미터화된 오브젝트
다중계수 광학물성 모델
파장 영역에서 측정되는 광학물성(n,k)은 물질에 따라 다양한 그래프 양상을 보이며, 시간 영역 시뮬레이션을 위해서는 정교한 변환이 필요합니다. Lumerical의 다중계수 광학물성 모델은 간단한 입력만으로 복잡한 양상의 물성도 정확하게 시뮬레이션에 반영할 수 있도록 도와줍니다
- 광대역 파장에서 정확한 물성 반영
- 측정 데이터를 바탕으로 시뮬레이션 내 광학물성 모델 자동 생성
- Conformal Mesh 적용
비선형성 및 비등방성
때때로 비선형 또는 비등방성 물성의 도입이 나노포토닉스 소자 설계 시 고려됩니다. Lumerical FDTD는 다양한 비선형,비등방성 물성을 내장 라이브러리에 보유하고 있으며 이를 바탕으로 비선형 시뮬레이션을 지원합니다.
- 다양한 비선형, 비등방, 음의 굴절률 및 Gain 모델 지원
- Material plug in 기능을 통한 사용자 정의 물성 지원
강력한 포스트 프로세싱을 활용한 분석
Lumerical의 내장 스크립트 언어와 pre-defined group을 바탕으로 far-field projection,band structure analysis, Q-facktor analysis, BSDF 생성 등의 다양한 포스트 프로세싱을 빠르게 수행할 수 있습니다
응용분야
Lumerical FDTD는 아래의 예 외에도 전자기파로써 빛을 보고 파동광학 관점의 해석이 필요한 다양한 나노포토닉스 소자 설계에 활용할 수 있습니다.
Lumerical Application Gallery를 통해 관심 갖고 계신 다양한 예제를 찾아보실 수 있습니다. 직접 예제파일을 다운로드 받고 시뮬레이션 방법론을
확인해 보시기 바랍니다.
- CMOS Image Sensors
- LED/OLED
- Diffractive Optics
- Graphene
- Plasmonics
- Metamaterials
- Surface Metrology
- Solar Cells
- Photonic Crystal
- LIDAR
- Passive waveguide