Photon Design OmniSim 4.8.3

OmniSimは、ナノフォトニックおよびプラズモニックデバイスの設計と最適化のための強力で柔軟なシミュレーションパッケージです。

非常に柔軟なレイアウトエディタを備えており、事実上あらゆるフォトニックデバイスの設計が可能です。また、以下を含む高性能な3Dおよび2D Maxwellソルバー一式が搭載されています。

FDTD Engine : 最先端の2D/3D有限差分時間領域エンジン、フォトニクスの伝搬アルゴリズムとしておそらく最も普及している。

FETD Engine : プラズモニクス、メタマテリアル、グラフェンベースのデバイスを正確にモデリングするための理想的な2D/3D有限要素法時間領域ツール。

FEFD Engine : 高速な2次元有限要素周波数領域ツールで、高速なプロトタイピングと最適化に最適です。

RCWA Engine : 周期構造、メタマテリアル、回折光学素子のモデリングのための厳密結合波解析法の革新的なインプリメンテーション。

FDTDシミュレータとFETDシミュレータのユニークな組み合わせ

OmniSimは、FDTDエンジンとFETDエンジンの両方を搭載した唯一のソフトウェアパッケージです。この組み合わせにより、FDTDによる近似シミュレーションとFETDによる高精度シミュレーション、あるいはFDTDによる計算を別の手法でチェックするなど、両者の長所を活用することができます。

オムニシム

FDTD（Finite-Difference Time-Domain）は、フォトニクスの強力かつ一般的なシミュレーション手法で、さまざまな構造について初期結果を迅速に得ることができます。FDTDの欠点は、分解能を向上させる必要がある場合です。グリッド間隔を10倍向上させると、通常、メモリ使用量が1000倍、計算時間が1万倍となります! これは、正確な結果を得るために非常に細かい分解能が日常的に必要とされる、金属構造の表面プラズモンをモデリングする際に、大きな問題となることがあります。

そこで、FETD（有限要素時間領域）シミュレータが登場します。プラズモニクスやメタマテリアルのような難しい問題でも、FDTDに要する時間の数分の一で高精度の結果を得ることができます。

FDTD と FETD は真に補完的な 2 つの手法であり、 同様のサイズと複雑さを持つ構造のモデリングに使用することができます。OmniSimでは、構造に対して最も効率的な計算方法を選択することができ、また、2つの独立したエンジンで設計をモデル化することができるので、シミュレーションの精度を確認するのに適しています。

豊富なシミュレーションツールキット

OmniSimには、2D/3D FDTDおよびFETDエンジンに加えて、最先端の2D/3D RCWAエンジンも含まれており、回折格子やメタマテリアルを非常に効率的にモデル化することが可能です。

また、非常に高速な2D FEFDシミュレータ（有限要素周波数領域）とKallistosによる自動最適化も搭載しています。

また、CrystalWaveアドオンの一部として、フォトニック結晶構造用の強力なPWEベースのバンドソルバーも含まれています。

OmniSimは、32ビットおよび64ビットのネイティブアプリケーションとして利用できます。64ビット版のOmniSimでは、FEFDおよびFDTDの計算に大容量のメモリを含めることができます。FDTDおよびFETDエンジンの対称型マルチプロセッシング機能と組み合わせることで、OmniSimは大規模デバイスを非常に高速にシミュレーションすることができます!

ユーザーフレンドリーなフォトニック構造の設計

OmniSimでは、導波路、リング共振器、グレーティングなどのフォトニックコンポーネントをわずか数クリックで設計することができます。また、表面格子カプラ設計ユーティリティでは、表面格子カプラを2Dおよび3Dで自動的に設計し、最適化することができます。

• シリコンフォトニクスデバイス

• リング共振器
  

• 回折格子
  

• プラズモン
  

• メタマテリアル
  

• ナノフォトニクス

• 非線形光学効果

• フォトニック結晶構造