Kompakt modell (PIC)

A kompakt modell egyetlen fotonikai komponens (pl. modulátor vagy gyűrű) viselkedésének egyszerűsített, matematikai leírása, amely lehetővé teszi a teljes áramkör gyors szimulálását a teljes hullámszimuláció megismétlése nélkül.

Kompakt modell vs. fizikai áramkör (PIC)

Érdemes megkülönböztetni a kompakt modellt magától az integrált áramkörtől. A fotonikai integrált áramkör (PIC) egy fizikai, kézzelfogható chip — hullámvezetők, csatolók és modulátorok, félvezető szubsztráton kialakítva. A kompakt modell ennek matematikai megfelelője: egyenletek és szórási paraméterek (S-paraméterek) halmaza, amely leírja ezen komponensek viselkedését a szimulációs szoftverben. Más szóval — a PIC a hardver és a végső gyártási cél, a kompakt modell pedig annak számítási „ikertestvére”, amely lehetővé teszi a chip működésének teszteljét a számítógépen, mielőtt a terv a gyárba kerülne. A modell közben leegyszerűsíti az összetett optikai fizikát gyors képletekre, így egy nagy áramkör szimulációja napok helyett perceket vesz igénybe.

Hogyan jön létre a kompakt modell?

Minden fotonikai komponenst — hullámvezetőt, csatolót, modulátort — először pontosan szimulálnak hullámmódszerekkel (FDTD, BPM), ami megadja jellemzőit szórási paraméterek (S-paraméterek) vagy átviteli táblázatok formájában. Ez a jellemző válik „fekete dobozzá” — kompakt modellé —, amelyet villámgyorsan lehet más komponensekkel összekapcsolni a teljes rendszer áramköri szimulációjában.

Alkalmazások

A kompakt modellek nélkülözhetetlen kapcsot jelentenek a komponensszintű szimuláció és a teljes fotonikai integrált áramkör vagy átviteli rendszer szimulációja között — lehetővé teszik a teljes PIC működésének ellenőrzését ésszerű számítási időn belül, a teljes hullámszimuláció napjai helyett.

Kapcsolódó fogalmak

PIC (fotonikai integrált áramkör)

FDTD

PDK