半導体レーザ・光デバイス用３次元シミュレーター　PICS3D

＜主な特徴＞
■共振器方向の効果が重要なデバイスの設計・解析に適しています
■モード結合理論と多層膜光学理論によりDFB,DBR,VCSELのような回折格子を
含むレーザダイオードが計算可能

＜多様な物理モデルや機能＞
■ウェーブガイド・グレーティングの結合係数（１次、２次のグレーティング）
■縦方向のキャリア密度分布、主・副縦モードについての光学利得と光強度
■２次グレーティングDFBレーザーについての表面放出モード分布の計算
■異なる縦モードに対する出力と周波数変化
■サイドモード比、線幅、線幅と出力の積、有効α、２次調和歪み、
　 表面放出出力（２次グレーティングDFB）
■異なるレーザー面と任意のバイアス条件でのモード出力スペクトル
■異なるバイアス条件と時間におけるモード出力スペクトル
■任意のバイアス条件におけるAM/FM微小信号変調応答、FM/RINノイズスペクトル
■２次調和歪みスペクトル

■その他機能や詳細については、カタログダウンロード
　 もしくはお問い合わせ下さい。

■試用版のご希望は下記のお問い合わせからご連絡ください （詳細を見る）

量子ドット(quantum dots)デバイスのモデリングは、微視的なモデルを構築・解析しその結果を巨視的なモデルに取りこむ手順を経る。微視モデルは様々な矩形や円柱状の3次元量子ドットが可能。ひずみ効果(strain effect)も考慮。GaN基板のウルツ鉱構造(wurtzite structure)も亜鉛鉱型結晶構造(zincblende structure)と同様に適用可能。巨視的なモデルにおけるバンド図(band diagram)、PLの計算果と実験の結果比較、光利得スペクトル(optical gain spectrum)、広がりなしのスペクトル(spectrum without broadening)、温度依存、利得スペクトル(gain spectra)、レーザ発光の振舞い(lasing behaviour)を例示。 （詳細を見る）

PICS3D内臓のVCSELモジュールにおける自己無撞着モデルの概要。基本的なVCSELモデリングを解説。また、次のような特徴を紹介。自動VCSEL共振器デザインモジュール(VCSEL cavity design module)、光ポンプVCSEL(optically pumped VCSEL)、多横モードの計算(multi-lateral models calculation)、EIM(effective index method)を用いた多モード共振波長(resonating wavelength of multimode)、非対称(non-symmetric)VCSEL、矩形(rectangular shape)VCSEL、多モード過渡解析(Multimode transient simulation)、垂直外部共振器面発光レーザ(VECSEL: vertical external cavity surface emitting laser)。 （詳細を見る）

クラマース・クローニヒの方程式を用いた屈折率変化のメカニズムの温度依存や自由電子/プラズマモデルが妥当な結果を与える。LASTIPはLASTIPはSCOWLタイプの高出力レーザーにおいて横モードの振舞いの正確な見積を提供する。長い共振器のようなさらに踏込んだ解析には、軸方向空間ホールバーニング(longitudinal spatial hole burning)と端面光ダメージ効果(facet optical damage effect)を考慮する必要があるためPICS3Dを推奨。 （詳細を見る）

サブバンド構造計算(subband structure calculation)により、発光波長(emission wavelength)やミニバンドアライメント(miniband alignment)などのQCL(quantum cascade laser)の基本的なデザインが可能。微視的なレート方程式モデル(microscopic rate equation model)は、ローカル電流(local current)と光子密度(photon density)のような光利得(optical gain)を容易に生成。巨視的なQCLシミュレーションにおいて、電子を電極から多重量子井戸(MQW)に注入し、多重量子井戸(MQW)から電極に収集。100-1000Aの平均自由行程(mean-free-path)を持つ非局所的(non-local)な電流注入モデル(currentinjectionmodel)を提案。 （詳細を見る）

結晶座標系、ひずみや応力などを考慮したモデリングのアプローチを紹介。LASTIPでの2次元計算を例に、内部電場を伴わない光利得(optical gain)など半極性と非極性とc面(c-plane)で比較。結晶成長方向を考慮したウルツ鉱型MQWデバイスに対するk.p.理論に基づいたモデルはAPSYS、LASTIPとPICS3Dに搭載。 （詳細を見る）

クロスライトの3次元TCADはフォトニック結晶半導体レーザ(PhCLD)解析のためのFDTDおよび電気-光シミュレーション環境を統合。クロスライトの3次元TCADは電気的ポンピングPhCLDをデザイン、最適化するためのツール。ユーザーフレンドリーで実用的なGUIはオリジナルのGDSIIレイアウトから最終的にレーザー発光特性のシミュレーションまでをカバー。 （詳細を見る）

多モード光干渉導波路(MMI: Multimode Interference)半導体レーザの発光特性、電気特性と熱解析のシミュレーション。物理モデルを紹介。マスク作成から3次元シミュレーションまでシミュレーションの手順を解説。MMIデバイスのデザインにおいて考慮すべき点を説明。 （詳細を見る）

フランツ・ケルディッシュ効果(Franz-Keldysh effect)を使って導波路型変調器(Waveguide modulator)をAPSYSによってシミュレート。多体(manybody)計算から得られた双極子行列要素で向上、実験結果に極めて一致。実験結果を再現するには自由電子理論(Free-carrier theory)だけでは不十分。電場(electric field)、吸収(absorption)および伝達(transmission)におけるシミュレーション結果は実験結果によく一致。 （詳細を見る）

結晶方位(crystal orientation)と分極(polarization)について解説。任意の結晶方位での量子井戸(QW)を解析するためのk.p.法(k.p. method)など、結晶方位の影響を探るための物理モデルの紹介。異なる結晶方位での光利得(optical gain)、c-planeとm-planeでの結晶方位の影響の比較、有限要素シミュレーション(finite-element simulation)による半導体レーザーダイオード(LD)性能の比較などInGaN/GaN QWを題材にその結果を例示。 （詳細を見る）

従来の移動拡散ソルバー(drift-diffusion solver)に様々な量子モデル(quantum model)および非局在輸送モデル(non-local model)を含むように改良。それらのモデルは、量子および非局在的な物理を含むデバイスをシミュレーションする上で重要。そのようなアプローチでの潜在的な困難として、何らかの妥当性を判断することがユーザーに対して要求される。 （詳細を見る）

多体効果(manybody effect)およびエキシトン(exciton effect)と不均一広がり効果(inhomogenous broadening effect)をデバイスシミュレーターに搭載。結果は文献で発表された理論と実験データに合致。クロスライトは新しい利得/吸収スペクトルモデル(gain/absorption spectrum model)を全てのユーザーに推奨。 （詳細を見る）

■下記Youtubeにて試用版デモ"Trial Guide"の動画を公開中！
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