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PICWave
A photonic IC, laser diode and SOA simulator
アクティブデバイスを含む(半導体レーザ・SOA)光回路(PIC)設計を行うソフトウェア

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Eye diagram

AMFM.gif

FM and AM Spectra (S21)

- PICWave (ピックウェーブ)の特徴 -

フォトニック集積回路(PIC)設計ツールです。
高度なレーザーダイオードとSOAモデル、強力なフォトニック集積回路(PIC)の設計およびシミュレーションツールとして、
柔軟な設計フロー環境を提供します。

レーザーダイオードとフォトニック集積回路の設計機能の組み合わせにより、任意のレーザーダイオードの形状を、
パッシブコンポーネントとアクティブコンポーネントの両方を含むフォトニック回路として計算することが出来ます。

Photon design社のパートナーが提供するデザインキットを使用しデザインフローツールとしてPICの設計を行うことも可能で、
回路を組み立てた後、製造のために生産工場に提出する前に、PICWaveで回路全体をシミュレートすることが出来ます。


‣  Active Module:
様々タイプの増幅器(SOA)とレーザー、および変調器と光検出器のシミュレーションを可能にする詳細な物理モデルを提供し、
ファブリペロー、DFB、調整可能レーザー、リングレーザーなど、さまざまな種類のレーザーダイオードも使用できます。


‣  Electrical model
ダイオードIV特性、電流拡散、進行波(マイクロストリップ)効果、抵抗、インダクタ、コンデンサで構成される外部電気回路など、
アクティブなフォトニックコンポーネントの電気的側面を正確にモデル化するための機能を備えています。


‣  Laser Geometries
洗練されたSOAモデルと一般的な光回路機能によって、調整可能なレーザーや外部キャビティデバイスを含む、
考えられるほぼすべての半導体レーザーの形状をモデル化することが出来ます。


‣  Analysis
- 光学スペクトル(光学位相を含む複雑な光学振幅のスペクトル) - 時間平均および時間発展-
- 強度スペクトル(光学強度のスペクトル) - 時間平均および時間発展 -

- RIN (Relative Intensity Noise: 相対強度雑音)
- 振幅変調 AM(Amplitude Modulation) / 周波数変調 FM (Frequency Modulation)
- アイ・ダイアグラム
- 閾値と微分効率測定を使用したLI曲線
- 群遅延と群速度分散スペクトル
- 縦/横方向のプロファイル(電流の広がり、キャリア密度、光パワー、電流分布)


‣  Building Block System
PDAFlowを利用して、回路設計をMaskEngineerやNazcaなどのレイアウトツールにエクスポートが可能で、
マスクをほぼ自動的に生成し、レイアウト設計ルールをチェックすることも可能です。


‣ InP Design Kits - JePPIX
PICWaveはSmartPhotonicsおよびFhGHeinrich HertzInstitutのInPベースのデザインキットライブラリを提供しています。
これらのデザインキットは、JePPIXプラットフォームのユーザーが利用することが出来ます。


‣  Link to FIMMPROP
有限インパルス応答(FIR)セクションを使用して、パッシブコンポーネント(テーパー、MMI、jジャンクションなど)の
詳細なモデルを光回路シミュレーションにインポートすることが可能です。
FIMMPROPなどの周波数領域Maxwellソルバーソフトウェアの機能を利用し、コンポーネントの波長応答(散乱行列スペクトル)をFIMMPROPで厳密に計算した後、PICWaveにインポートして計算することも可能です。


‣  Link to EPIPPROP
Epippropで計算されたAWGおよびEchelle回折格子のシミュレーション結果をPICWaveにインポートすることが可能です。
AWG /エシェル回折格子の動作を再現する時間領域コンポーネントモデルをPICWave作成し、
時間領域回路シミュレーションに組み込むことが出来ます。

fp_to_fir.png
Epipprop-PICWave1.png

‣  Link to Harold

ハロルドによって詳細な材料シミュレーション(レーザーまたはEAM)を実行し、得られた結果をPICWaveにインポート出来ます。

電子構造の詳細な量子力学モデルと柔軟なデバイスモデルの両方の評価が可能で、ハロルドによって生成された材料関数を

非常に迅速に評価できるため、デバイスモデルを高速で評価することが可能となります。

‣  Scripting / Optimisation

PythonおよびMATLABを使用したスクリプトに対応し、計算を自動化したり、結果の複雑な後処理を実行することが可能です。

- A laser diode and SOA model - 

PICWaveでは、ファブリペローレーザー、ハイブリッドシリコンレーザー、DFBレーザー、調整可能レーザー、リングレーザーなど、

様々なタイプのSOA(増幅器)およびレーザーダイオードのシミュレーションを可能にする詳細なアクティブモデルが含まれていて

変調器や光検出器のモデル化も可能です。

 

- A photonic circuit simulator - 

 

PICWaveの回路シミュレータは、より大きな回路内の複数の光学部品の相互作用を研究するのに理想的です。

回路シミュレータによって、長さが数メートルにもなる複雑で大きなデバイスでの光伝搬を計算できるため、FDTDやFEMなどの

従来のマクスウェルソルバーでは困難な計算も可能となります。

例えば、直径2mmのリング共振器を、光周波数で数MHzの分解能まで非常に短時間でモデル化することも出来ます。

 

PICWaveの ”time-domain model”では、アクティブ回路要素とパッシブ回路要素を組み合わせることができます。

導波路コンポーネント(MMI、Yジャンクション、テーパーなど)、DBRグレーティング、SOA、変調器(QCSEおよびシリコン)、

フォトダイオード、RLC回路などが含まれ、PPLNなどの”periodically-poled nonlinear sections”を設計するための

χ(2)非線形モデルも備えています。

- A design flow tool - 

 

提携企業が提供する設計キットライブラリをインポートすることが出来ます。

事前に設計およびテスト済みのコンポーネントを組み立てるだけでフォトニック回路を作成することが出来ます。

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