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晶格滤波器设计模块 

随着集成光子设计越来越复杂,对设计流程高度抽象化的需求越来越强烈。要达到这个目的,首先要开发包括标准光子模块的PDK以及有关制造工艺的信息, 使设计人员能够设计自己的专用元件。PDK在这方面有一些进展,同时许多代工厂已经提供诸如波导特性的信息,如有效折射率,群折射率,色散和损耗,以及它们对波导宽度和弯曲半径的要求。 除此之外,PDK模块包含了已知的或用户自定义的光学指标,例如,定向耦合器的耦合比。这样,使用PDK信息的算法得到布局的同时也能达到相应的光学功能。

Synopsys PhoeniX OptoDesigner晶格滤波器设计模块根据用户指导的光学指标自动合成光学滤波器。 该软件基于级联Mach-Zehnder干涉仪架构技术使用优化算法计算得到滤波器的耦合比和相移数据,一旦数据生成,使用软件中代工厂的PDK信息就可以得到滤波器的实例,这些滤波器使用了基于PDK的光子模块及群速度和光学长度调整过的波导。

优势

晶格滤波器设计模块使设计人员能够将滤波器认为技术不可知的模块,将其运用到任何目标代工厂的流程中。 这为设计人员大量节省了手动设计和实现滤波器的时间。此外,设计人员能够通过简单地使用代工厂支持的PDK中的模块,将设计快速映射到不同的代工厂流程中。


应用

滤波器大量用于光子应用中,例如用于长途通信的梳状滤波器或增益均衡器或用于生物传感的激发光抑制。


特征

• 自动优化耦合比,时间延迟和相移,以最佳地逼近所需的滤波器功能
• 首先将滤波器合成为与技术不可知的形式,然后将其重新定位到不同的代工厂PDK/过程中
• 滤波器的阶数可由用户指定。设计人员可以快速在高阶滤波器(更接近目标光谱)与滤波器布局尺寸及制造公差灵敏度之间做评估和权衡
• 任何自由光谱范围
• 曼哈顿风格或正弦弯曲式延迟线
• 不同宽高比布局的线性和折叠布局
• 综合布局中集成S矩阵模拟
• 半自动生成模式信息数据,以便存储在您自己的PDK中


自动布线模块

在集成电路设计中,建立元件间的连接占了布局的大部分时间,集成光子电路(PIC)中因为需要同时建立光学和电学的连接,更为耗时。PIC的布线规则与数字CMOS IC明显不同,本质上是用曲线波导来连接光子以减少光的损失、反射和色散。 波导通常是单层的,但有时也允许与其他波导交叉(以牺牲其它性能指标为代价)。

Synopsys PhoeniX OptoDesigner自动布线模块提供在芯片上执行光学和电学多网自动布线的功能。 自动布线模块是依照规则和成本的,给予布局工程师自由度来针对不同布线层和布线类型调整规则和成本。 例如,您可以在同一芯片中将45度波导布线与两层或四层金属曼哈顿式布线相结合,每个布线都可以避开自己的障碍。
优势
布线工作易出错且耗时,使用自动布线模块消除了手动布线的繁琐,解放了版图工程师,使得他们可以找到创建最佳布局和电路设计的方法。 自动布线模块与多个PDK的验证构建块无缝集成,工程师可以使用其他仿真工具(如OptSim Circuit)来评估布线。
应用
金属自动布线主要用于直流和低速射频布线。 它可以应用于从硅光到III-IV族到可编程逻辑控制器(PLC)的所有技术。
波导自动布线最适合硅光子学或弯曲半径小的技术,因为布线网格需要比使用的半径更精细。
特征
金属布线
• 单层或多层金属布线
• 90度或45度布线
• 可以为垂直互联接入(VIA)调节成本
光波导布线
• 单层光子布线
• 90度或45度布线
• 您可以选择任何(用户或PDK定义的)PCell用于弯曲,直线和交叉口;
• 用户或PDK可以定义指定弯曲和交叉的相对成本
• 迭代的迷宫算法用于降低全局布线的成本
• 防止布线与特定掩码层重叠
 

图1.上图:您可以定义要连接的组件来自动生成布线,下图:自动布线的结果


Synopsys在电子设计自动化(EDA)领域具有30年的领导地位,结合RSoft和PhoeniX OptoDesigner在光子设计自动化(PDA)领域25年的经验,使Synopsys能够提供一流的PIC设计流程,加速生产制造。