解析事例
薄膜LiNbO₃位相変調器の解析事例
こんな方におすすめ
- 高速光通信技術の研究・開発者
- 量子通信・量子コンピューティングの研究・開発者
- LIDAR等の光センサー技術の開発者
- 光集積回路やLiNbO₃薄膜デバイスの研究・開発者
解析概要
本事例では、薄膜LiNbO₃(LN)変調器の電気特性解析を行います。まず、Step1としてAnsys Lumerical CHARGEを用いてポッケルス効果による屈折率変化の解析を行います。続いて、Step2としてStep1で解析した屈折率変化をモデルにインポートし、Lumerical FEEMを用いて光学解析を行います。なお、本記事の内容は Thin Film Lithium Niobate Electro-Optic Phase Modulator – Ansys Optics に基づいております。
使用ソフトウェア
Ansys Lumerical CHARGE
Ansys Lumerical FEEM
※2023R1.2以降のバージョンが必要です。
解析目的および解析手法
背景と目的
解析対象

図1 解析モデル
解析手法
(1)ポッケルス効果によるLNの屈折率変化の解析(Lumerical CHARGE)
(2)電気光学特性の解析(Lumerical FEEM)
解析内容
Step1. ポッケルス効果によるLNの屈折率変化の解析


※本事例は2Dシミュレーション(xz平面)であり、Ey=0となります。また、Ex≫EzであるためExによる影響のみを考慮しています。

図2 LN導波路の屈折率変化(0.5V,5V時)
Step2. 電気光学特性解析
- 基本モード・実効屈折率の計算
- Lπ・Vπ Lの計算
- 損失の計算

図3 LN導波路の実効屈折率


図4 LN変調器のLπ

図5 LN変調器のVπL

図6 LN変調器の損失

図7 5V時の基本TEモードにおける電場分布(ログスケール)
まとめ
また、ダウンロード可能な資料では本モデルを使用して簡単なAC解析を行った結果を記載しております。
関連キーワード
関連情報
関連する解析事例
MORE関連する資料ダウンロード
MORE-
共振回避だけで終わらせない実レベルの振動解析
~Ansys Mechanicalで実現する高度な製品開発~
-
吸入器内の粒子挙動を可視化する
~薬剤送達効率向上に向けた解析~
-
医薬品バイアルの温度挙動解析
~保管環境の影響把握と品質維持に向けた可視化アプローチ~
-
そのFDTD計算、もっと速くできる!Lumerical+GPUでフォトニクス解析に革命を
-
Ansys TwinAIを用いたFusionモデリングのご紹介
-
構想設計で解析を実行しフロントローディング
~Ansys Discovery Premiumへのアップグレードご提案~
-
振動トラブルを未然に防いで解析を実施するために
~Ansys Mechanical Premiumへのアップグレードご提案~
-
製品の信頼性・寿命向上を実現するために
~Ansys Mechanical Enterpriseへのアップグレードご提案~