ফোটোনিক ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের নকশা

নকশাফোটোনিকইন্টিগ্রেটেড সার্কিট

ফোটোনিক ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট(পিআইসি) প্রায়শই গাণিতিক স্ক্রিপ্টগুলির সাহায্যে ডিজাইন করা হয় কারণ ইন্টারফেরোমিটারগুলিতে বা পথের দৈর্ঘ্যের প্রতি সংবেদনশীল অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে পথের দৈর্ঘ্যের গুরুত্বের কারণে।ছবিএকটি ওয়েফারে একাধিক স্তর (সাধারণত 10 থেকে 30) প্যাটারিং করে তৈরি করা হয়, যা অনেকগুলি বহুভুজ আকারের সমন্বয়ে গঠিত, যা প্রায়শই জিডিএসআইআই ফর্ম্যাটে প্রতিনিধিত্ব করে। ফটোমাস্ক প্রস্তুতকারকের কাছে ফাইলটি প্রেরণের আগে, নকশার সঠিকতা যাচাই করতে পিকটি অনুকরণ করতে সক্ষম হওয়া দৃ strongly ়ভাবে পছন্দসই। সিমুলেশনটি একাধিক স্তরে বিভক্ত: সর্বনিম্ন স্তরটি ত্রি-মাত্রিক বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় (ইএম) সিমুলেশন, যেখানে সিমুলেশনটি উপ-তরঙ্গদৈর্ঘ্য স্তরে সঞ্চালিত হয়, যদিও উপাদানগুলির পরমাণুর মধ্যে মিথস্ক্রিয়াগুলি ম্যাক্রোস্কোপিক স্কেলে পরিচালনা করা হয়। সাধারণ পদ্ধতির মধ্যে ত্রি-মাত্রিক সীমাবদ্ধ-পার্থক্য সময়-ডোমেন (3 ডি এফডিটিডি) এবং ইগেনমোড সম্প্রসারণ (ইএমই) অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। এই পদ্ধতিগুলি সর্বাধিক নির্ভুল, তবে পুরো পিক সিমুলেশন সময়ের জন্য অযৌক্তিক। পরবর্তী স্তরটি 2.5-মাত্রিক ইএম সিমুলেশন, যেমন সীমাবদ্ধ-পার্থক্য মরীচি প্রচার (এফডি-বিপিএম)। এই পদ্ধতিগুলি অনেক দ্রুত, তবে কিছু নির্ভুলতা ত্যাগ করে এবং কেবল প্যারাক্সিয়াল প্রচার পরিচালনা করতে পারে এবং উদাহরণস্বরূপ অনুরণনকারীদের অনুকরণ করতে ব্যবহার করা যায় না। পরবর্তী স্তরটি 2 ডি ইএম সিমুলেশন, যেমন 2 ডি এফডিটিডি এবং 2 ডি বিপিএম। এগুলিও দ্রুত, তবে সীমিত কার্যকারিতা রয়েছে যেমন তারা মেরুকরণ রোটারগুলি অনুকরণ করতে পারে না। আরও একটি স্তর হ'ল সংক্রমণ এবং/অথবা ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকা ম্যাট্রিক্স সিমুলেশন। প্রতিটি প্রধান উপাদান ইনপুট এবং আউটপুট সহ একটি উপাদানগুলিতে হ্রাস করা হয় এবং সংযুক্ত ওয়েভগাইডটি একটি ফেজ শিফট এবং অ্যাটেনুয়েশন উপাদানগুলিতে হ্রাস করা হয়। এই সিমুলেশনগুলি অত্যন্ত দ্রুত। আউটপুট সিগন্যাল ইনপুট সিগন্যাল দ্বারা সংক্রমণ ম্যাট্রিক্সকে গুণ করে প্রাপ্ত হয়। বিক্ষিপ্ত ম্যাট্রিক্স (যার উপাদানগুলিকে এস-প্যারামিটার বলা হয়) উপাদানটির অন্যদিকে ইনপুট এবং আউটপুট সংকেতগুলি খুঁজে পেতে একপাশে ইনপুট এবং আউটপুট সংকেতগুলিকে গুণ করে। মূলত, বিক্ষিপ্ত ম্যাট্রিক্সে উপাদানটির অভ্যন্তরে প্রতিচ্ছবি রয়েছে। বিক্ষিপ্ত ম্যাট্রিক্স সাধারণত প্রতিটি মাত্রায় ট্রান্সমিশন ম্যাট্রিক্সের চেয়ে দ্বিগুণ বড় হয়। সংক্ষেপে, 3 ডি ইএম থেকে ট্রান্সমিশন/স্ক্র্যাটারিং ম্যাট্রিক্স সিমুলেশন পর্যন্ত, সিমুলেশনের প্রতিটি স্তর গতি এবং নির্ভুলতার মধ্যে একটি বাণিজ্য বন্ধ করে দেয় এবং ডিজাইনাররা তাদের নির্দিষ্ট প্রয়োজনের জন্য ডিজাইন বৈধতা প্রক্রিয়াটি অনুকূল করার জন্য সিমুলেশনটির সঠিক স্তরটি বেছে নেন।

যাইহোক, নির্দিষ্ট উপাদানগুলির বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় সিমুলেশনের উপর নির্ভর করা এবং পুরো ছবিটি অনুকরণ করতে একটি স্ক্র্যাটারিং/ট্রান্সফার ম্যাট্রিক্স ব্যবহার করা প্রবাহ প্লেটের সামনে সম্পূর্ণ সঠিক নকশার গ্যারান্টি দেয় না। উদাহরণস্বরূপ, ভুল গণনা করা পথের দৈর্ঘ্য, মাল্টিমোড ওয়েভগাইডগুলি যা কার্যকরভাবে উচ্চ-অর্ডার মোডগুলিকে দমন করতে ব্যর্থ হয়, বা দুটি ওয়েভগাইড যা একে অপরের খুব কাছাকাছি থাকে যা অপ্রত্যাশিত কাপলিং সমস্যার দিকে পরিচালিত করে সিমুলেশন চলাকালীন সনাক্ত করা যায় না। অতএব, যদিও উন্নত সিমুলেশন সরঞ্জামগুলি শক্তিশালী নকশার বৈধতা ক্ষমতা সরবরাহ করে, তবুও এটি ডিজাইনের যথার্থতা এবং নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করতে এবং প্রবাহের শীটের ঝুঁকি হ্রাস করার জন্য ব্যবহারিক অভিজ্ঞতা এবং প্রযুক্তিগত জ্ঞানের সাথে মিলিত ডিজাইনারের দ্বারা উচ্চতর ডিগ্রি এবং সতর্কতা অবলম্বন প্রয়োজন।

স্পার্স এফডিটিডি নামক একটি কৌশল 3 ডি এবং 2 ডি এফডিটিডি সিমুলেশনগুলিকে নকশাকে বৈধতা দেওয়ার জন্য সরাসরি একটি সম্পূর্ণ পিক ডিজাইনে সঞ্চালিত করার অনুমতি দেয়। যদিও কোনও বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় সিমুলেশন সরঞ্জামের পক্ষে খুব বড় আকারের ছবি অনুকরণ করা কঠিন, তবে স্পার্স এফডিটিডি মোটামুটি বড় স্থানীয় অঞ্চলকে অনুকরণ করতে সক্ষম। Traditional তিহ্যবাহী 3 ডি এফডিটিডি -তে, সিমুলেশনটি নির্দিষ্ট পরিমাণযুক্ত ভলিউমের মধ্যে বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের ছয়টি উপাদান শুরু করে শুরু হয়। সময় অগ্রগতির সাথে সাথে ভলিউমের নতুন ক্ষেত্রের উপাদানটি গণনা করা হয় ইত্যাদি। প্রতিটি পদক্ষেপের জন্য প্রচুর গণনা প্রয়োজন, তাই এটি দীর্ঘ সময় নেয়। স্পার্স 3 ডি এফডিটিডি -তে, ভলিউমের প্রতিটি পয়েন্টে প্রতিটি ধাপে গণনা করার পরিবর্তে, ক্ষেত্রের উপাদানগুলির একটি তালিকা বজায় রাখা হয় যা তাত্ত্বিকভাবে একটি নির্বিচারে বৃহত ভলিউমের সাথে মিল রাখতে পারে এবং কেবল সেই উপাদানগুলির জন্য গণনা করা যেতে পারে। প্রতিটি সময় পদক্ষেপে, ক্ষেত্রের উপাদানগুলির সংলগ্ন পয়েন্টগুলি যুক্ত করা হয়, অন্যদিকে নির্দিষ্ট পাওয়ার প্রান্তিকের নীচে ক্ষেত্রের উপাদানগুলি বাদ দেওয়া হয়। কিছু কাঠামোর জন্য, এই গণনাটি traditional তিহ্যবাহী 3 ডি এফডিটিডি -র চেয়ে দ্রুত মাত্রার বিভিন্ন অর্ডার হতে পারে। তবে, বিচ্ছুরিত কাঠামোগুলির সাথে ডিল করার সময় স্পার্স এফডিটিডিএস ভাল পারফর্ম করে না কারণ এই সময়ের ক্ষেত্রটি খুব বেশি ছড়িয়ে পড়ে, ফলস্বরূপ যে তালিকাগুলি খুব দীর্ঘ এবং পরিচালনা করা কঠিন। চিত্র 1 পোলারাইজেশন বিম স্প্লিটার (পিবিএস) এর অনুরূপ 3 ডি এফডিটিডি সিমুলেশনের একটি উদাহরণ স্ক্রিনশট দেখায়।

চিত্র 1: 3 ডি স্পার্স এফডিটিডি থেকে সিমুলেশন ফলাফল। (ক) কাঠামোর সিমুলেটেড হওয়ার শীর্ষ দৃশ্য, যা একটি দিকনির্দেশক কাপলার। (খ) কোয়া-টিই উত্তেজনা ব্যবহার করে সিমুলেশনের একটি স্ক্রিনশট দেখায়। উপরের দুটি চিত্রটি কোয়া-টিই এবং কোয়েসি-টিএম সংকেতের শীর্ষ দৃশ্য দেখায় এবং নীচের দুটি চিত্রটি সংশ্লিষ্ট ক্রস-বিভাগীয় দৃশ্য দেখায়। (গ) কোয়া-টিএম উত্তেজনা ব্যবহার করে সিমুলেশনের একটি স্ক্রিনশট দেখায়।