검색 결과 페이지입니다. . 추천 검색 결과 보기:

통합 워크플로를 통한 광자 IC(PIC) 설계 과제 해결

광자 집적 회로(PIC)는 데이터 센터, 통신, 센싱 및 차세대 컴퓨팅 플랫폼을 포함한 광범위한 분야에서 빠르게 중요성이 커지고 있습니다. 파운드리 서비스를 이용한 PIC 제조에서는 개별 부품을 설계하는 것뿐만 아니라, 여러 상호 연결된 부품으로 구성된 광학 회로의 특성을 설계하고 평가하는 것이 필요합니다. 또한, 제작된 PIC 성능을 정확하게 평가할 수 있는 측정 장비가 필수적입니다.

키사이트는 기존 광학 측정 장비, 광원 및 테스트 시스템을 PIC 전용 시뮬레이션 및 설계 툴과 결합한 통합 설계 플로우를 제공합니다.

RSoft 광자 디바이스 툴은 FDTD, BPM, FEM, PWE와 같은 상세한 전자기 광학 분석 방법을 사용하며, 이를 통해 격자 커플러, MMI, 변조기용 위상 변환기 등 핵심 PIC 부품의 정밀한 시뮬레이션이 가능합니다. 이 툴은 또한 파운드리 제출을 위한 GDS 파일 형식 출력을 지원합니다. 또한, 시뮬레이션 결과와 GDS 파일을 PDK 파일로 내보내면 ADS Photonic Designer를 사용하여 전체 PIC 디바이스의 시스템 및 회로 레벨 분석과 전체 레이아웃 생성을 수행할 수 있습니다.

광자 IC 설계 플로우

RSoft 광자 디바이스 툴은 CAD, 다양한 솔버, 파라미터 스캐닝 및 최적화 툴을 갖춘 포괄적인 전자기 광학 시뮬레이션 환경을 제공합니다. 기본 RSoft CAD 플랫폼은 모든 수동 툴에 공통적으로 적용되며, 사용자는 필요한 정확도와 시뮬레이션 시간에 따라 솔버를 전환할 수 있습니다.
 
설계는 파운드리 제출을 위해 GDS 파일 형식으로 내보낼 수 있으며, GDS 파일을 사용하거나 Python API를 통해 스크립팅하여 구조를 생성할 수도 있습니다.

PIC 디바이스 설계를 위한 RSoft 툴

  • FullWAVE FDTD
    유한 차분 시간 영역 전파 분석 도구(격자 커플러, 링 공진기 등), GPU 가속 지원
  • BeamPROP BPM
    빔 전파 방식 기반 고속 전파 분석 도구(스폿 크기 변환기, 편광 회전기)
  • ModePROP EME
    고유 모드 확장 기반 전파 분석 도구(격자 구조)
  • FemSIM FEM
    유한 요소법 기반 모드 솔버(다양한 도파관 구조)
  • BandSOLVE PWE
    평면파 확장 방식 기반 광자 결정 분석 도구(광자 결정 도파관/광섬유)
  • GratingMOD CMT
    결합 모드 이론 기반 광섬유 및 도파관 격자 설계 도구
  • LaserMOD
    2D 반도체 레이저 시뮬레이션 도구(Fabry–Perot, DFB, VCSEL 레이저)

이러한 솔버를 다양한 유틸리티와 함께 사용하면 광 스위치 및 변조기와 같은 장치도 분석할 수 있습니다. 또한 Custom PDK Utility를 사용하면 RSoft 시뮬레이션 결과를 ADS Photonic Designer와 호환되는 PDK로 내보낼 수 있습니다.


RSoft 제품 유틸리티

  • 다중 물리 유틸리티
    열광학(TO) 및 전기광학(EO) 효과, 온도 변화로 인한 광탄성 효과, 캐리어 유도 효과로 인한 굴절률 변화를 계산합니다.
  • AWG Utility
    BeamPROP BPM을 사용하는 AWG 장치 설계 도구
  • Topology Optimizer
    토폴로지 최적화를 이용한 자동 장치 구조 설계
    전파 분석은 FullWAVE FDTD를 사용합니다.
  • Custom PDK Utility
    RSoft로 계산된 결과를 ADS Photonic Designer와 같은 광 회로 및 시스템 도구에서 읽을 수 있는 사용자 지정 PDK로 내보냅니다.

또한 MOST(다변수 최적화 및 스캐닝 도구)를 사용할 수 있습니다.

  • MOST Scanner – 파라미터 스캐닝 및 스캔 플롯 생성
  • MOST Cluster – 더 빠른 시뮬레이션을 위한 병렬 계산
  • MOST Optimizer – 유전 알고리즘과 같은 방법을 사용한 최적화
 
RSoft FullWAVE FDTD 노트북 화면

RSoft Photonic Device Tools 및 ADS Photonic Designer 솔루션

파운드리 서비스를 이용한 PIC 디바이스 개발에서 설계는 일반적으로 파운드리에서 제공하는 PDK를 사용하여 수행됩니다. 그러나 파운드리 PDK만으로는 다음과 같은 경우에 불충분할 수 있습니다.

  • 필요한 구성 요소가 파운드리 PDK에 포함되어 있지 않은 경우
  • 설계 파장 또는 구조적 조건이 변경될 때 성능을 평가하고 통합해야 하는 경우
  • 제공된 PDK에 시뮬레이션을 위한 광학 특성 데이터가 포함되어 있지 않은 경우

RSoft Photonic Device Tools의 Custom PDK Utility를 사용하면 누락된 구성 요소를 PDK로 생성하여 ADS Photonic Designer와 같은 광학 회로 및 시스템 툴에서 파운드리 PDK와 함께 사용할 수 있으므로, 완전한 PIC 디바이스 시뮬레이션 및 레이아웃 생성이 가능합니다.

Photonic Designer는 RF 시뮬레이션 플랫폼인 ADS(Advanced Design System)에 통합된 광학 회로 및 시스템 시뮬레이션/레이아웃 툴입니다. 이를 통해 다음이 가능합니다.

  • 여러 연결된 구성 요소를 사용한 광학 회로 특성 분석
  • 변조 신호를 사용한 아이 다이어그램 평가
  • 자동 레이아웃 생성
  • 파운드리 제출을 위한 GDS 파일 출력

주요 기능

  • 회로도 기반 설계 및 시뮬레이션
  • PDK를 사용한 PIC 디바이스 설계
  • DRC / LVS 기능
  • GDS II 출력
노트북 화면의 ADS Photonic Designer

Custom PDK Utility는 RSoft Photonic Device Tools에서 계산된 결과를 광학 S-매트릭스 데이터 및 등가 굴절률 데이터로 내보냅니다.

S-매트릭스 데이터는 각 입력 포트에 대한 출력 포트의 진폭 및 위상 특성을 파장 및 편광 조건별로 나타내며, Photonic Designer와 같은 시스템 툴에서 사용할 수 있습니다.

또한, 이 데이터는 갭 폭 및 굽힘 반경과 같은 구조적 파라미터 및 조건을 포함할 수 있으므로, 구성 요소 툴만으로는 계산하기 어려운 여러 구성 요소로 이루어진 복잡한 광학 회로를 시스템 툴 내에서 파라미터를 조정하여 설계하고 시뮬레이션하는 것이 가능해집니다.

RSoft Custom PDK

  • 광학 S-매트릭스 데이터(진폭, 위상, 파장 및 편광 의존성)
  • 등가 굴절률(Neff)
  • 구조적 파라미터(갭 폭, 굽힘 반경 등)
  • 레이아웃용 GDS 파일

사용 가능한 RSoft 툴

 
PDK 및 파운드리

도움이 필요하거나 질문이 있으십니까?

정보 요청