lumerical suite 2018a 64位

大家好，今天来为大家分享lumerical suite 2018a 64位下载 lumerical suite 2018a 64位（v1.68.5）汉化版的一些知识点，和小编亲测优质的APP的问题解析，大家要是都明白，那么可以忽略，如果不太清楚的话可以看看本篇文章，相信很大概率可以解决您的问题，接下来我们就一起来看看吧！

软件功能

Lumerical DEVICE 版本

DEVICE是一款超强大的半导体TCAD器件仿真软件，用于设计、分析和优化半导体光电器件。 DEVICE 应用经过行业验证的漂移扩散方程对半导体中的载流子进行静态和瞬态建模。

DEVICE 软件采用先进的有限元网格生成算法，能够有效地处理任意几何形状，并能够准确地模拟创新的集成光电设计。

Lumerical FDTD 解决方案版本

FDTD Solutions 是一款三维麦克斯韦方程求解器软件，可以分析紫外线、可见光、红外线到太赫兹和微波频率范围内电磁波的相互作用以及具有典型亚波长尺寸的复杂结构。

Lumerical INTERCONNECT 版本

IINTERCONNECT是一款集成光子电路设计软件，利用其树形原理图符号，可以轻松可靠地设计、仿真和分析复杂的大规模光子集成电路。

Interconnect 是一款光电和光子集成电路(PIC) 设计软件包，可用于设计、仿真和分析集成光路、硅基光子器件和光互连系统，

它包含时域和频域模拟器。时域仿真是通过数据流系统模拟器进行的，因此它比传统的时间离散或时间驱动的模拟器更加灵活。

Lumerical MODE 解决方案版本

MODE Solutions 具有长距离光场传播的本征模计算和各种仿真方法，使其成为设计、分析和优化波导结构的理想工具。本征模计算引擎可以计算任意形状波导中导模的物理特性；

软件特色

光子器件设计和仿真：FDTD 解决方案

FDTD Solutions 是一款三维麦克斯韦方程求解器软件，可以分析紫外线、可见光、红外线到太赫兹和微波频率范围内电磁波的相互作用以及具有典型亚波长尺寸的复杂结构。

FDTD 解决方案使设计人员能够应对光子设计的复杂挑战。快速原型制作和高精度仿真大大减少了对昂贵的原型测试的依赖，可以快速评估设计概念，从而缩短产品开发周期并降低成本。

波导求解和传播仿真：MODE 解决方案

MODE Solutions 具有长距离光场传播的本征模计算和各种仿真方法，使其成为设计、分析和优化波导结构的理想工具。

MODE Solutions 与Lumerical 的光电仿真软件DEVICE 结合使用，为高速光电调制器等有源器件的设计和分析提供了强大的仿真工具。

Lumerical 的FDTD 解决方案、INTERCONNECT 和DEVICE 以及MODE 解决方案是综合光子设计和分析工具的关键组成部分。

半导体光子器件仿真：DEVICE

DEVICE 应用经过行业验证的漂移扩散方程对半导体中的载流子进行静态和瞬态建模。 DEVICE 软件采用先进的有限元网格生成算法，能够有效地处理任意几何形状，并能够准确地模拟创新的集成光电设计。

DEVICE 为用户提供了一整套用于设计和评估半导体器件的工具，包括集总工艺仿真、全面的材料物理模型以及用于器件仿真的强大而稳健的数值算法。

光子芯片模拟：INTERCONNECT

INTERCONNECT是一款集成光子电路设计软件，利用其树形原理图符号，可以轻松可靠地设计、仿真和分析复杂的大规模光子集成电路。

INTERCONNECT 支持时域和频域分析。时域仿真使用数据流系统模拟器，因此比传统的离散时间或时间驱动模拟器更灵活。频域仿真使用散射数据分析来计算系统的响应。使用多功能可视化工具可以轻松分析振幅、相位、群延迟和色散等线路特性。

安装步骤

1、用户可以点击本网站提供的下载路径下载相应的程序安装包。

3. 您可以加载Lumerical FDTD Solutions 版本8.19.1584.iso 并在其中运行FDTD_Solutions_Installer.exe

5、弹出如下界面。用户可以直接使用鼠标单击“下一步”按钮。

7、以管理员身份右键，在Lumerical-FlexLM中运行“server_install.bat”，安装“LUMERICAL License Server”服务

默认路径C:\Program Files\Lumerical\MODE\bin

9.然后双击“SolidSQUADLoaderEnabler.reg”添加注册表。

10. 然后运行“配置设备许可证”，或运行“配置FDTD许可证”、“配置INTERCONNECT许可证”、“配置模式许可证”。如果您已安装所有四个工具，则只需运行这四个工具之一并配置一次许可证信息即可。就是这样。

11、在许可证配置面板中，选择“浮动”，勾选服务器Server: localhost端口Port：27011

12.完成上述步骤后，您可以双击该应用程序将其打开。这时候就可以得到对应的程序了

使用说明

具有非垂直入射角的周期系统

模拟具有周期性特性的器件的最有效方法是在模拟域中仅包含一个晶胞。平面波源的周期性边界条件可以应用于单个晶胞，以计算具有任意数量的相同晶胞的系统的响应。该方法适用于沿垂直入射方向传播到器件表面的平面波。然而，对于以一定角度入射到表面的平面波需要特殊处理。典型的方法是使用布洛赫边界条件。布洛赫边界条件虽然在单个频率下有效，但在应用于包含多个频率的平面波时具有显着的局限性，因为注入角随频率而变化。这种效果如图1 所示。

表面波源注入的场在所有频率下都具有恒定的平面波矢量。 (a) 显示标称注入角为45 度的离子源（紫色箭头）。选择面内波矢量（绿色虚线），以便模拟中心频率处的实际射流角度与标称射流角度匹配。由于波矢量的大小与频率成正比，因此实际注入角随频率变化，如(b)所示。

因此，尽管布洛赫边界在窄带模拟中效果很好，但它不能应用于宽带模拟而不在计算中引入误差。克服这一限制的一种方法是简单的暴力破解。对每个入射角运行一系列单波长模拟。蛮力方法的缺点是不言而喻的：它会导致大量的模拟和很长的时间来计算所需的响应。

Lumerical 的宽带固定角度源技术(BFAST)

使用Bloch 边界条件的另一个解决方案是重构FDTD 算法并消除注入角的波长依赖性。 Lumerical 实现了一种基于分裂场方法[1, 2] 的方法，并对其进行了扩展，以确保其与多系数材料(MCM) 模型兼容，该模型准确地描述了光学材料在宽波长范围内的特性，并且保形网格。以下部分通过选定的应用示例演示了BFAST 分析以及与传统Bloch 边界条件分析的比较。

BFAST分析应用实例

电介质叠层

为了展示BFAST 的优势，请考虑图2 中所示的四层电介质堆叠，其传输可以使用传输矩阵方法进行计算。

图3 显示了分别使用Bloch 边界条件、BFAST 和传输矩阵方法通过FDTD 计算出的传输响应，作为波长和光源角度的函数。由于注入角的波长依赖性，使用布洛赫边界和宽带照明的结果与理论有很大不同。 BFAST模拟结果与理论谱密切相关。

使用块边界、理论和BFAST 计算的四层媒体堆栈的宽带传输。光谱显示为波长和注入角的函数。

尽管BFAST 消除了注入角的波长依赖性，但仍有一些性能考虑因素需要注意。由于BFAST 实现的FDTD 算法发生了变化，与Bloch 边界相比，与BFAST 相关的计算开销更小。虽然对于小型仿真来说通常可以忽略不计，但在某些情况下，开销可能会使仿真时间增加多达4 倍，具体取决于仿真大小、材料类型和处理器。另一个考虑因素是，随着注入角的增加，BFAST的模拟时间将显着增加。由于随着喷射角的增加，保持稳定性所需的模拟时间步长减少，因此模拟时间增加。表1 显示了这种依赖性的影响。

使用BFAST 模拟电介质叠层所需的模拟时间。显示的时间是相对于在法向入射下运行相同模拟所需的时间而言的。

即使增加了与BFAST 实现相关的计算开销，对于宽带仿真，使用BFAST 而不是使用Bloch 边界运行单波长仿真仍然可以显着提高性能。此外，利用BFAST，波长分辨率可以任意增加，几乎不需要额外的计算成本。

层状等离子体光栅

基于参考的等离子体光栅设计。 [3]，其特征是金表面有窄而深的凹槽。 (b) 使用BFAST 计算的宽带反射光谱

图4 所示的等离子体光栅被设计为在一定的照明角度范围内充当波长3.2m 的理想吸收器。在优化分层光栅器件时，类似于图4b 的高分辨率图像非常适合优化光栅设计，因为它可以捕获窄光谱特征和光谱的强角度依赖性。使用具有布洛赫边界条件的强力方法生成图4b 需要进行大量模拟。在这里，BFAST 可用于显着减少模拟次数，尤其是在中等角度下，而不必显着减少模拟时间步长以保持模拟稳定。对于等离子应用，例如分层光栅，

超材料吸收器可用于需要光谱选择性的红外传感应用。这些吸收器的一般结构是夹在顶部金属亚波长结构和高反射后视镜之间的薄介电层。吸收共振的位置取决于顶层的几何形状和电介质的厚度。当正确的模式被激发时，共振的光谱位置不会随着入射角的变化而改变[5]。对于红外传感器来说，这是一个非常理想的功能，因为检测到的光通常来自许多不同的方向。为了验证所需的吸收光谱对于非线性入射角是否稳健，

具有纳米级金属颗粒的硅薄膜太阳能电池。 (b) 以0 度和30 度的注入角传输到硅层的功率表明，太阳能电池的性能强烈依赖于照明角度。可以看出，如果光谱分辨率不够，就会错过重要的光谱特征。

对于太阳能电池，宽带模拟对于优化许多不同照明角度下整个太阳光谱的吸收至关重要，以便收集相对于太阳的所有位置和方向的尽可能多的光。为了证明BFAST 对于该设计问题的价值，图6b 显示了传输到等离子体太阳能电池硅基板的功率[6]。对于30 度的注入角，使用BFAST 计算整个光谱响应需要30 分钟。相比之下，使用布洛赫边界进行的模拟需要7 分钟才能计算出图6b 中的结果，并且光谱信息损失显着。要获得BFAST 提供的相同分辨率，使用Bloch 边界将需要一天以上的计算时间。

概括

对于需要在不同照明条件下运行的光子器件，Lumerical 的BFAST 可以通过在每个角度进行单次模拟来有效地获得准确的宽带结果，与仅限于窄带频率的替代分析方法相比，大大缩短了模拟时间。等离子体太阳能电池或超材料传感器阵列等设备的高精度表征和优化可以在几分钟内完成，而不是几小时或几天。尽管BFAST 为涉及中等角度的广谱分析提供了显着的性能提升，但对于窄带操作和陡峭入射角的分析也获得了显着的性能提升，但由于BFAST 所需的模拟时间较长，因此应避免使用。考虑使用传统的布洛赫界限。对于真正强大且准确的分析工具包，

使用多系数建模生成准确的时域模型

从大容量光网络到板级和芯片级互连，集成光子技术已成为下一代通信的关键推动者之一，有望实现高带宽、低功耗和经济高效的制造。该技术还在诊断和其他医疗保健相关应用、环境传感、物联网(IoT)、增强和虚拟现实(AR/VR) 以及量子计算方面显示出前景。

尽管集成光子学的潜力已被广泛记录，但可靠批量生产的设计方法仍处于起步阶段。为了进一步提高采用率并使集成光子学能够在如图1 所示的应用中实现低成本批量生产，我们需要能够实现一次性正确设计的设计工具和框架。在制造之前确保准确的设备设计可以减少成本高昂的开发周期并缩短上市时间，这在当今快速发展的技术环境中通常是一个关键的竞争优势。

如今，光子电路由数量相对较少的独立构建块组成，例如耦合器、波导、分离器、滤波器、反射器、调制器和探测器。对于大多数光子构建模块，尤其是无源元件，开发用于电路仿真的行为模型或紧凑模型非常简单[1]。

有源器件（尤其是集成激光器）的建模仍然是一个严峻的挑战。与III-V 材料系统不同，由于其间接带隙，在硅中创建增益部分非常具有挑战性。多年来，人们对增益介质与硅光子电路的集成方法进行了大量的研究和开发投资。为了实现将光源与集成光子学设计紧密集成的目标，人们正在研究各种方法，包括多芯片设计、直接键合或在硅上生长辅助材料系统。在这些架构中，激光腔是集成电路本身的一部分，激光器不再被理解为分立元件。将激光模型纳入综合电路仿真和设计工作流程变得非常重要。在这些设计中，要检查的关键性能特征之一是从光子集成电路返回激光腔的反射。在激光器和集成电路之间没有光学隔离的设计中，背反射的影响尤其重要，因为反射会降低激光器的性能。为了准确捕获激光器的全部动态特性，包括可调谐性、载流子和光子动力学，一维行波模型用于激光器的增益部分。图3 概述了如何使用该模型来检查自洽可调谐混合激光腔设计，其中包括与III-V 增益段结合使用的无源和可调谐波导、分光器和布拉格光栅。

一种方法是使用有限脉冲响应(FIR) 滤波器并随载流子密度改变滤波器系数，以便滤波器的传递函数与其相应载流子密度下的增益曲线相匹配。通过增加滤波器抽头的数量，可以提高传递函数的精度。这种方法带来了挑战，因为任何FIR 滤波器都会引入延迟（随着滤波器抽头数量的增加），这反过来又会影响群延迟，而群延迟是激光器和其他谐振系统中的一个关键参数。

另一种选择是用洛伦兹近似来估计激光器的材料或模态增益曲线，它可以在时域中作为无限脉冲响应滤波器（IIR）实现，并与峰值幅度、峰值频率和宽度相关（或图优点）拟合）一系列实验或理论增益曲线。三个洛伦兹拟合参数可以根据载流子密度而变化。这种方法面临着挑战，因为即使在简单的法布里-珀罗激光器可以工作的增益曲线峰值附近，实际的激光增益曲线也不一定是洛伦兹形的。

另一种方法是尝试使用另一种类型的带通滤波器（例如贝塞尔、巴特沃斯或切比雪夫滤波器）在其峰值附近拟合增益曲线，然后使用双线性变换从连续时间滤波器中提取值（可选）生成离散值时IIR 滤波器。使用频率预变形。这种方法确实在模拟增益曲线的精确形状方面提供了更大的灵活性，但它仍然不能提供对任意增益曲线形状的精确拟合。

在设计DFB、DBR 和更复杂的外腔激光器时，激光频率取决于外腔提供的纹理和/或谐振，而不是激光增益曲线的峰值。这使得只需改变外部谐振即可制造和集成在不同波长下工作的激光器，而无需调整增益材料（即材料系统和量子阱结构）。对于工作波长变化或单个系统中不同波长使用多个激光器的设计（例如波分复用(WDM) 电信链路），需要通过IIR 时域滤波器来近似任意形状的增益曲线，在很宽的频率范围内都是准确的。

除了拟合激光增益曲线和激光建模之外，将时域滤波器拟合到任意形状的频率响应的能力在许多应用中都很有用。 Lumerical 光子电路模拟器INTERCONNECT 中的多系数拟合功能对于描述依赖于使用s 参数（复传输系数）的单个标量控制参数的任何线性光学或电气组件特别有用。多系数拟合算法可以通过减少FIR滤波器引入的延迟来自动生成IIR滤波器，从而实现更准确的时域仿真。该方法可用于对集成光子设计中集成激光器的效果进行建模，并在互连中快速创建时域元素，然后将其用于设计中，

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