Dearadhfótnachciorcad comhtháite
Ciorcaid chomhtháite fhótónacha(PIC) is minic a dhearadh iad le cabhair ó scripteanna matamaiticiúla mar gheall ar an tábhacht a bhaineann le fad an chosáin i idirghabhálaithe nó i bhfeidhmchláir eile atá íogair do fhad an chosáin.Grianghrafdéantar é a mhonarú trí ilchiseal a phátrúnacht (10 go 30 go 30) ar shliocht, atá comhdhéanta de go leor cruthanna polagánacha, a léirítear go minic i bhformáid GDSII. Sula gcuireann tú an comhad chuig an déantúsóir fótagrafaíochta, tá sé inmhianaithe go mór a bheith in ann an pic a ionsamhlú chun cruinneas an dearaidh a fhíorú. Tá an insamhalta roinnte i leibhéil éagsúla: is é an leibhéal is ísle an insamhalta leictreamaighnéadach tríthoiseach (EM), áit a ndéantar an insamhalta ag an leibhéal fo-thonnfhaid, cé go láimhseáiltear na hidirghníomhaíochtaí idir adaimh san ábhar ag an scála macrascópach. I measc na modhanna tipiciúla tá an t-am-dhifríocht tríthoiseach (3D FDTD) agus leathnú eigenmode (EME). Is iad na modhanna seo na cinn is cruinne, ach níl siad praiticiúil don am insamhalta pic ar fad. Is é an chéad leibhéal eile ná insamhalta EM 2.5-thoiseach, amhail iomadú bíoma difear críochta (FD-BPM). Tá na modhanna seo i bhfad níos tapúla, ach déanann siad cruinneas éigin a íobairt agus ní féidir leo ach iomadú paraxial a láimhseáil agus ní féidir iad a úsáid chun athshondais a ionsamhlú, mar shampla. Is é an chéad leibhéal eile insamhalta 2D EM, amhail 2d FDTD agus 2D BPM. Tá siad seo níos tapúla freisin, ach tá feidhmiúlacht theoranta acu, mar nach féidir leo rotators polaraithe a ionsamhlú. Is éard atá i leibhéal eile ná tarchur agus/nó insamhalta maitríse scaipthe. Laghdaítear gach mór -chomhpháirt go comhpháirt le hionchur agus aschur, agus laghdaítear an tonnchrutha nasctha go dtí athrú céim agus eilimint tanúcháin. Tá na hionsamhlúcháin seo thar a bheith tapa. Faightear an comhartha aschuir tríd an maitrís tarchuir a iolrú leis an gcomhartha ionchuir. Méadaíonn an mhaitrís scaipthe (ar a dtugtar S-pharaiméadair) na comharthaí ionchuir agus aschuir ar thaobh amháin chun na comharthaí ionchuir agus aschuir a aimsiú ar an taobh eile den chomhpháirt. Go bunúsach, tá an machnamh taobh istigh den eilimint sa mhaitrís scaipthe. Is iondúil go mbíonn an mhaitrís scaipthe dhá uair chomh mór leis an maitrís tarchuir i ngach gné. Go hachomair, ó insamhalta maitrís 3D go dtí tarchur/scaipthe, cuireann gach ciseal insamhalta comhbhabhtáil idir luas agus cruinneas i láthair, agus roghnaíonn dearthóirí an leibhéal ceart insamhalta dá riachtanais shonracha chun an próiseas bailíochtaithe dearaidh a bharrfheabhsú.
Mar sin féin, ní ráthaíonn dearadh go hiomlán ceart os comhair an phláta sreafa a bheith ag brath ar insamhalta leictreamaighnéadach ar ghnéithe áirithe agus ag baint úsáide as maitrís scaipthe/aistrithe chun an pic iomlán a shamhlú. Mar shampla, is dócha go dtiocfaidh faid chosáin mhí-ionsaithe, tonnchruthanna ilmhódúla a dteipeann orthu modhanna ardoird a chosc go héifeachtach, nó dhá thonnchrutha atá ró-ghar dá chéile as a dtiocfaidh fadhbanna cúplála gan choinne le linn insamhalta. Dá bhrí sin, cé go soláthraíonn ard -uirlisí insamhalta cumais bailíochtaithe dearaidh cumhachtach, éilíonn sé go fóill go bhfuil ardleibhéal aireachais agus cigireachta cúramach ag an dearthóir, in éineacht le taithí phraiticiúil agus eolas teicniúil, chun cruinneas agus iontaofacht an dearaidh a chinntiú agus an riosca den bhileog sreafa a laghdú.
Ceadaíonn teicníc ar a dtugtar FDTD tanaí insamhaltaí FDTD 3D agus 2D a dhéanamh go díreach ar dhearadh iomlán PIC chun an dearadh a bhailíochtú. Cé go bhfuil sé deacair d'aon uirlis insamhalta leictreamaighnéadach pic an -mhór a ionsamhlú, is féidir leis an FDTD tanaí limistéar áitiúil atá sách mór a insamhladh. I FDTD traidisiúnta 3D, tosaíonn an insamhalta trí na sé chomhpháirt den réimse leictreamaighnéadach a thúsú laistigh de thoirt chainníochtaithe ar leith. De réir mar a théann an t -am chun cinn, ríomhtar an chomhpháirt nua allamuigh sa toirt, agus mar sin de. Éilíonn gach céim a lán ríofa, mar sin tógann sé tamall fada. I FDTD 3D tanaí, in ionad a ríomh ag gach céim ag gach pointe den toirt, coinnítear liosta de chomhpháirteanna allamuigh ar féidir leo comhfhreagras a dhéanamh go teoiriciúil le méid mór treallach agus a ríomh ach amháin do na comhpháirteanna sin. Ag gach céim ama, cuirtear pointí in aice le comhpháirteanna allamuigh, agus scaoiltear comhpháirteanna allamuigh faoi bhun tairseach cumhachta áirithe. I gcás roinnt struchtúr, is féidir leis an ríomh seo a bheith ina orduithe éagsúla níos tapúla ná FDTD traidisiúnta 3D. Mar sin féin, ní fheidhmíonn FDTDanna tanaí go maith agus iad ag déileáil le struchtúir scaipthe toisc go leathnaíonn an réimse ama seo an iomarca, agus mar thoradh air sin tá liostaí atá ró -fhada agus deacair a bhainistiú. Taispeánann Figiúr 1 screenshot samplach de insamhalta FDTD 3D cosúil le scoilteoir bhíoma polaraithe (PBS).
Figiúr 1: Torthaí insamhalta ó 3D tanaí FDTD. (A) is radharc barr é ar an struchtúr atá á insamhladh, ar cúplálaí treo é. (B) Taispeánann sé screenshot de insamhalta ag baint úsáide as excitation quasi-TE. Taispeánann an dá léaráid thuas an radharc barr de na comharthaí gar-TE agus quasi-TM, agus taispeánann an dá léaráid thíos an radharc trasghearrthach comhfhreagrach. (C) Taispeánann sé screenshot de insamhalta ag baint úsáide as excitation quasi-TM.
Am Post: Iúil-23-2024