近年來,以SOI基板製作的矽波導元件已經被證明在光子積體電路上有很大的應用潛力。光子積體電路又稱為積體光學,利用光學元件取代原本的電子元件利用光訊號取代原本的電訊號進行傳輸,其相關應用元件包含了光開關、放大器、接收器、濾波器等對光學元件。矽波導元件在5G、LiDAR(光達)和生物感測器上也都相關應用。積體光學可以集合成於同一封裝模組內,其中包含有光波導、光耦合器、光調製器、光纖、LED二極體、環形共振器...等等。其中需許多元件設計追求的都是以高品質因子,低耗損,矽波導元件都還要考慮極化性。在矽波導元件設計中經常使用到所多光子晶體的概念,利用光子晶體具有能帶間隙的特性來控制電磁波的傳遞方向可以達到大角度轉角的波導設計。
COMSOL Multiphysics為一套廣泛應用在各領域的多重物理量(Multiphysics)有限元素分析(FEA)軟體,目前最新版為6.1版,目前已在全國各理工學院、工業界和各級研究單位累積廣大的忠實用戶,軟體本身提供單一操作介面以及物理域彈性耦合的設定方法,能在短時間內熟悉軟體建模,有效幫助問題的解決。可以計算矽波導元件的聲光耦合、結構變形等等複雜的問題於一身。COMSOL Multiphysics軟體的Wave Optics module 與 RF module是模擬矽波導元件的利器,可以模擬光波與電磁波的時間傳播、頻域分析、能量消散、阻抗等等問題。
本次課程針介紹COMSOL介面、基礎幾何建模、設定材料參數、3D網格繪製、物理條件設定,並介紹COMSOL Multiphysics波動光學模組,包含功能與應用面了解COMSOL軟體在各種光學模擬的案例,透過案例實做,讓學員能快速上手COMSOL在波導領域的實用性。藉由本課程可以讓學員快速上手COMSOL操作,瞭解其實用性及應用。本次研討會將帶領學員了解如何使用COMSOL
Multiphysics 進行矽波導元件模擬與光子晶體波導相關的研究。
本次課程也針對COMSOL APP(UI介面加FEM Model)做應用層面的介紹,包含一個COMSOL APP的實機操作,及COMSOL Compiler的操作介紹,讓學員能快速了解COMSOL APP在模擬開發上的實用性。