光學設備模擬

光學設備模擬
使用光學軟體建模等離子體和奈米光子學

光子和等離子體設備在高速通訊信、醫療感測等多個技術領域開啟了嶄新的可能性。光子積體電路(PICs)讓訊號能夠在奈米級設備中以驚人的數據速率進行傳輸和處理。同時,新型材料如石墨烯和超材料(Metamaterials)為許多過去難以解決的問題提供了新的解決方案。

透過模擬技術,不僅可加速光學設計流程、降低風險,還能充分釋放這項技術的潛力。使用者可以直觀地觀察元件的行為並優化性能,無需承擔製作原型的高成本。

3D光學模擬軟體

業界領先的高頻電磁模擬工具SIMULIA CST Studio Suite,能夠以高準確性與高效率模擬光學頻率下的波行為。

  • 與光子設備佈局工具的連結:自動生成3D模擬模型,減少手勳建模時間。
  • 材料庫支援:內建光學頻率材料模型,為準確模擬提供基礎。
  • 後處理範本:快速計算行業標準指標,節省分析時間。
  • 高效能運算:支持模擬數百個波長尺寸的複雜光學設計,快速生成結果。

此外,多物理場模擬將光子模擬與熱、漂移擴散、結構和流體求解器結合,分析設備在使用時體熱效應,並評估因熱膨脹引起的失諧風險。

光學設計應用

CST Studio Suite模擬技術有助於設計多種光子元件和光學系統,包括:

  • 光子積體電路設備(Devices for Photonic Integrated Circuit, PICs)
    • 波導(Waveguides)
    • 光柵耦合器(Grating Couplers)
    • 環形諧振器(Ring Resonators)
    • 分光器(Splitters)
    • 錐型波導(Tapers)
    • 調變器(Modulators)
  • 超材料、濾波器、光柵(Metamaterials, Filters and Gratings)
    • 石墨烯設備(Graphene Devices)
    • 光子晶體(Photonic Crystals)
    • 奈米天線(Nano-antennas)
    • 太陽能電池(Solar Cells)
    • 透鏡(Lenses)