SinoWave 光波導電磁波仿真軟件

產品介紹

軟件介紹??產品特點與優勢??功能?? 應用領域

一、軟件介紹

SinoWave 是一款用于波動光學及集成光子（PDA）仿真的國產軟件產品，其核心算法全部來自于自研成果。本軟件基于高精度FDTD算法和EME算法，計算光子器件的電磁波傳播特性。SinoWave軟件可用于光芯片、光器件、微納光學系統的設計和研發，解決光、電、磁聯合計算的求解問題，在相關科研和應用領域中起著至關重要的作用。

未來，SinoWave軟件將逐步拓展到電磁波仿真領域的全波段仿真，結合有限元、有限體積、有限差分等數值計算方法，將光波、毫米波、微波等不同通信波段的電磁波仿真相互聯合，提高復雜電磁環境的多尺度仿真能力。

同時，結合本司開發的半導體工藝與器件仿真軟件SinoTCAD、光線追蹤仿真與光學系統設計軟件SinoRay，利用軟件數據交互接口，可以解決從微觀、介觀、宏觀的全尺度仿真求解的難題。

二、產品特點與優勢

  1. 先進的軟件架構設計
    SinoWave軟件采用先進的軟件架構設計，支持不同平臺、不同系統的安裝與使用，面對日新月異的技術發展，從底層架構上提供對現有領域應用的仿真支持和對新型領域的拓展與開發。
  1. 領先的計算速度
    SinoWave軟件采用先進的MPI并行技術、先進的矩陣求解算法和先進的優化算法，在保證計算精度的前提下，盡可能的利用計算機資源，提升仿真求解的計算效率。
  1. 豐富的仿真物件庫
    SinoWave軟件具備豐富的3D幾何結構庫和可視化幾何導入功能。結構庫中有多種常用的3D幾何結構類型，可視化幾何導入功能中包含STEP、CATIA、IGES、SAT等 CAD格式和可視化的 GDS格式的導入功能，全部幾何建模工作均可以在軟件中完成。

SinoWave軟件具備豐富的折射率材料模型庫、精準的色散材料擬合模型庫以及擾動模型庫。材料庫中不僅提供了行業內真實的材料數據和多種材料模型，同時提供了Debye、Kerr nonlinear、Lorentz、Drude、Sellmeier以及混合材料擬合模型，可以精準的描述各種波長范圍的材料色散關系。材料庫的擾動模型中有np相關、溫度相關和折射率變化等多種擾動方式，可以聯合SinoTCAD器件仿真得到的分布結果，作為擾動源帶入到SinoWave軟件的材料庫中，從而進行聯合仿真。

SinoWave軟件具備多樣的標準化光源模型庫，其中包括色散模式光源、高斯光束光源、平面波光源、偶極子光源，這些可以描述場景中各種入射光源的形式。

SinoWave軟件還具備豐富的監控器庫，不僅可以展示電磁場的空間分布，還可以直接繪制器件的S參數、透射率等關鍵技術指標。再利用軟件強大的后處理功能，將輸出結果進行加工，加工后的圖表可以直接用于報告或學術論文發表。

  1. 靈活完備的變量系統
    靈活完備的變量系統是我司開發的通用性基礎架構。其在SinoWave 軟件中支撐了參數化掃描系統、試驗設計(DOE)、目標優化、腳本系統以及材料庫系統。
  1. 精心設計的腳本命令系統
    SinoWave軟件具有一套基于Python語言開發的腳本命令系統，不僅可以通過定義的腳本命令實現全仿真流程的設計和優化，還可以通過Python語言處理計算數據，是用戶靈活、高效地使用SinoWave軟件的有力工具。
  1. 便捷的軟件數據交互接口設計
    SinoWave軟件具有便捷的軟件數據交互接口，可以利用交互接口將SinoTCAD和SinoRay數據相互調用，進行聯合求解，這種軟件數據交互接口設計解決了多物理場、多尺度、多領域的聯合仿真研發設計。
  1. 定制化應用開發服務
    SinoWave軟件具備定制化應用開發服務。我司完備的產品開發團隊和算法開發團隊，可以對客戶獨特的應用需求進行詳盡的調研和分析，配合客戶的要求，定制化開發軟件功能，協助客戶探索行業前沿科技。
  1. 持續更新的應用案例和專業的技術支持
    SinoWave軟件與多個企業和院校合作，將不斷更新各類應用案例，為用戶提供專業的軟件服務，包括系統化的培訓、物理機理剖析，為客戶改善產品性能提供建議，以提高產品的質量和激發客戶的創新思路。

三、功能

1. 材料庫

1.1 折射率材料模型
1 色散材料
2 *各向異性材料
3 非線性材料

1.2 材料擬合模型算法
1 Debye
2 Kerr nonlinear
3 Lorentz
4 Drude
5 Sellmeier
6 混合模型

2. 結構建模

2.1. 基本結構參數化建模和結構庫
2.2. *GDSII 導入導出

3. 求解器

3.1 3D FDTD 求解器
1 色散 3D FDTD 算法
2 非色散 3D FDTD 算法

3.2 3D EME 求解器
1 本征模式展開算法
2 模式傳播算法
3 連續變化橫截面處理算法

4. 光源

4.1 模式光源
4.2 平面波光源
4.3 高斯光源
4.4 偶極子光源

5. 邊界條件

5.1 PML
5.2 Metal
5.3 *Periodic
5.4 *Symmetric
5.5 *Anti-Symmetric
5.6 *Bloch
5.7 *PMC

7. 并行計算

7.1 高效的MPI 并行算法

8. 監控器

8.1 折射率監控器
8.2 場分布監控器
8.3 Port S參數監控器
8.4 T透射監控器
8.5 Time時間監控器

9. 腳本系統

9.1 參數化掃描及DOE
9.2 優化

四、應用領域

  1. 生物傳感、光子芯片
    在生物傳感、光子芯片等領域，SinoWave軟件可以模擬波導器件、光子晶體、電光調制器、光電探測器等基礎光器件和光電器件。
  1. 光通信
    在光通信領域，SinoWave軟件可以模擬不同類型的光纖、光耦合器等無源器件。
    還可以結合SinoTCAD軟件模擬激光器、半導體發光二極管（LED）和激光二極管（LD），光電二極管（PIN）和雪崩光電二極管（APD）等有源器件。
  1. 太陽能電池
    在太陽能電池領域，SinoWave軟件可以模擬太陽能電池的光電轉換效率與光電輸出特性。
  1. 成像設計、消費電子和顯示照明
    在成像設計領域，SinoWave軟件可以結合SinoRay軟件模擬超透鏡、衍射光柵、散射薄膜、CMOS圖像傳感等。其中在顯示面板行業中還可以模擬LCD、OLED等。
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