ヘテロ構造シミュレーター HAROLD – A hetero-structure laser diode model

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Halordは、任意の垂直構造と層組成を有するファブリペロー量子井戸レーザモデリングのための高度なヘテロ構造シミュレーターです。
デバイスは、1D(垂直)と2D(縦縦)の両方でシミュレートすることができ、パルス(等温)またはCW(自己発熱)の条件下で動作します。ハロルドXYレーザモジュールを使用して、レーザ断面の物理的性質から始まる2D(XY)シミュレーションを実行することができます。これは、リッジ導波路レーザ及びSOIハイブリッドレーザのXY構造の効果を研究するために適しています。 また、ハロルドEAMモジュールを使用すると、電界吸収型変調器および電気屈折変調器をモデリングすることを可能にする量子閉じ込めシュタルク効果(GCSE)モデルが含まれています。

Harold自体がレーザシミュレータなので、時間領域での高速シミュレーションのために、より大規模で複雑なデバイスに組み込まれるように、物理モデルからの結果を可能にするフォトンデザイン回路シミュレーターPICWaveに物質モデルをインポートすることができます。

【特長】

確立された物理モデルに基づいたFPレーザをシミュレートするための高度なヘテロ構造モデル

レイヤーエディタ

シングルおよびMQWエピタキシャル層構造を定義することが可能

材料データベース

一連の標準的な材料を備えており、自分自身での材料を追加することも可能

PICWaveへのリンク

時間領域シミュレーションのために、材料ファイル、利得スペクトルファイル、エピタキシャル層構造(SWGS)をPICWaveへエクスポートが可能

さまざまなシミュレーションオプション

1D(垂直)または2D(縦+縦)
等温(パルス)または自己発熱(CW)モード

【Harold事例】

Example 1: Hybrid Silicon Laser Model

Harold XYソフトウェアでのシミュレーション
XYレーザモジュールは、シリコン・オン・インシュレータ(SOI)ハイブリッドレーザのシミュレーションに使用できます。ここでは、UCSBによる設計に基づいてハイブリッドシリコンレーザーをシミュレートします。

下の図は、Haroldで設定されたSOIハイブリッドエピ層構造と断面を示しています。

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XYシミュレーションは、電流の関係とレーザー発振波長などのデバイスの基本的な特性を得ることができます。下記は、シミュレートされたSOIハイブリッドレーザ構造です。

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XYレーザモジュールは、2D効果的なインデックスモードソルバーを持っています。
シミュレートされたSOIハイブリッド断面では、SOIキーホール型モードを与えました。

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Example 2: A high power Fabry-Perot laser diode model

Harold 1Dおよび2Dでのシミュレーション
この例では、高出力808nmのAlGaAs系レーザーの基本特性を研究するために1D HAROLDシミュレーションを使用し、そしてミラー加熱のメカニズムを研究するために、2Dシミュレーションを使用しています。

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HAROLD 1Dシミュレーションは、長手方向に均一性を仮定することにより、レーザー装置の基本的な特性を得るための方法を提供します。

基本的なデバイス特性を得るために、1Dの自己発熱(CW)モードでシミュレートしています。

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HAROLD 2Dシミュレーションは、 長手方向の不均一性によって、デバイスのより厳密なシミュレーションを行うことができます。

Example 3: Semiconductor Optical Amplifier (SOA) Model

Haroldの材料モデルシミュレーションとPICWaveへのエクスポート
SOAエピタキシャル構造のHaroldシミュレーションの結果では、半導体光増幅器(SOA)は時間領域でモデリングし、PICWaveにエクスポートすることができます。

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Photon Design社

Photon DesignlogoPhotonDesign 社は1992年に創業しました。創業以来、光 IC 、導波路分野での活動をメインとし、Photonics コンポーネントを網羅し、広範囲の光通信ツールとしての提供を行っています。培ってきた技術、情報から開発されたソフトウェアを、次世代の開発支援ツールとして、世界中の通信会社および研究所などに使用されています。

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