LSIチップ間光インタコネクションにおける光回路の3次元解析・設計に関する研究

LSI芯片间光互连中光路的3D分析与设计研究

• 批准号: 09750373
• 负责人: 平山 浩一
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kitami Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750373/
• 关键词: 光インタコネクション; 光回路; 回折型レンズ; 境界要素法; ビーム伝搬法; 光導波路; 光集積回路; 有限要素法; 微小レンズ

平成10年度では,具体的にLSIチップ間光インタコネクションの3次元解析を行い,データの蓄積を行うことを計画した.本研究ではまず,3次元光導波路における固有モードを調べ,その重ね合わせ積分を基本として結合効率の評価を行った.もっとも基本的な光回路である埋め込み型光導波路間や光ファイバ間との結合効率について,波長依存性,導波路形状依存性について詳細に検討し,データの蓄積を行った.光回路の3次元解析を行って解析結果として得られる光波の散乱現象を解釈し,設計に生かせるようにするためには,光波の散乱のようすを可視化し,画像データとして解析結果を蓄積する必要がある.3次元解析では計算機のメモリおよび計算時間などの制約から,本研究では3次元ビーム伝搬法をおもに用いることとした.この方法は光の伝搬のようすを可視化して表示することが比較的容易であり,計算機のメモリや計算時間の点でも,平成9年度に本研究の設備備品費で購入している計算機で解析可能である.特に,矩形光導波路や光ファイバのような1次元的な導波形光インターコネクションの解析には有効である.その一方で,自由空間形光インターコネクションの解析を3次元解析するのは困難であり,これについては回折型微小レンズを対象に2次元解析をすることにした.2次元解析であっても従来厚さが数ミリメートルあるような実在するレンズを直接解析することは困難であったが,本研究では境界要素法に近似グリーン関数を導入し,そのような実在するレンズの解析を可能とし,特性解析を詳細に行った.以上で蓄積された解析結果に対し,HTML言語を使って自由にデータを引き出すことを可能とするようなシステムを構築する見通しを得た.

In the 10th year of Heisei, the specific LSI was selected for the three-dimensional analysis, and the storage was planned. In this paper, we study the intrinsic modulation of 3-D optical waveguide, and the evaluation of the fundamental integration efficiency of 3-D optical waveguide. The basic optical circuit is composed of two types of optical waveguides: wavelength dependence, waveguide shape dependence, and combination efficiency. 3-D analysis of optical circuits results in the analysis of scattered light waves, design, generation, visualization of scattered light waves, images, accumulation of analysis results, computer analysis, calculation time, constraints, this study is 3-D translation method, use. This method is easy to visualize and compare, and the computer can calculate the time point. The spare parts cost of this study in Heisei 9 can be analyzed by computer. In particular, rectangular optical waveguide optical waveguide In this paper, we introduce the approximation of boundary element method to solve the problem of three-dimensional analysis in free space. It is possible to analyze and analyze the characteristics in detail. The above analysis results show that

项目成果

E.N,Glytsis: "Collimating cylindrical diffractive levses rigorous electromagnetic analysis and scalar approximation" Applied Optics. 37・1. 34-43 (1998)

E.N，Glytsis：“准直柱面衍射高度严格的电磁分析和标量近似”应用光学 37・1（1998）。

E.N.Glytsis: "Effects of fabrication errors on the performance of cylindrical diffractive lenses : rigorous boundary-element method and scalar approximation" Applied Optics. 37・28. 6591-6602 (1998)

E.N.Glytsis：“制造误差对柱面衍射透镜性能的影响：严格的边界元方法和标量近似”《应用光学》37・28（1998）。

E.N.Glytsis: "Collimating cylindrical diffractive lenses : rigorous electromagnetic analysis and scalar approximation" Applied Optics. 37・1. 34-43 (1998)

E.N.Glytsis：“准直柱面衍射透镜：严格的电磁分析和标量近似”应用光学 37・1（1998）。

K.Hirayama: "Finite-substrate-thickness cylindrical diffractive lenses : exact and approximate boundary-element methods" Journal of the Optical Society of America A. 16・6. (1999)

K. Hirayama：“有限基板厚度柱面衍射透镜：精确和近似边界元方法”美国光学学会杂志 A. 16・6 (1999)。