如何将Klayout Cell动态导入Lumerical Multiphysics

01 说明

在本例中，演示了如何将KLayout Library Cell动态导入 Lumerical 以执行设计扫描和表征。该功能支持动态导入到Lumerical FDTD、MODE以及Multiphysics的所有工具，包括CHARGE、HEAT、FEEM、MQW、DGTD。本例适用于：

Operating System	Lumerical	KLayout
Windows 10	2023 R1.3, 2023 R2 2023 R2.1	0.28.10
Windows 11	2023 R1.3,2023 R2 2023 R2.1	0.27.5. 0.28.10
Red Hat Enterprise Linux 7.9	2023 R1.3, 2023 R2 2023 R2.1	0.28.9

NOTE：建议使用指定版本的 KLayout，因为并非所有版本的 KLayout 都受支持和测试。此外，Linux部分的支持尚未经过充分测试和支持，请谨慎使用。

02 综述

步骤1：在KLayout中安装Lum PDK

Lum PDK是KLayout PDK用于演示工作流程的一个示例，任何具有相关技术和库的KLayout PDK都可以在此流程中工作。

下载并解压包，将Lum文件夹复制到：

On Windows: C:Users\KLayoutsalt

On Linux: /home//.klayout/salt

有关KLayout PDK中文件的更多信息，请参阅Lumfoundry PDK和KLayout用户手册以获取更多详细信息。

通过打开 KLayout 并检查Lumtechnology和Lumlibrary是否可用，用于检查LumPDK是否已在KLayout中注册。

步骤2：运行步骤

Notes：必须关闭Safe mode才能运行工作流程。

第1步：运行脚本

1.确保klayoutintegrationgui.lsfx和klayoutgetgeometry.lsfx位于同一目录中。

2.打开 FDTD、MODE或Multiphysics并运行 klayoutintegrationgui.lsfx，在script prompt下使用 feval 命令。

> feval("/path/to/klayoutintegrationgui.lsfx");

第2步：完成wizard

1.查找并选择KLayout可执行文件。

2.查找并选择process文件，可以在Lum echLum_process_file.lbr下找到。确保process文件包含并定义在library cell's layout中找到的层。点击“Next”后，工作流程从KLayout 中提取数据，这可能需要长达 10 秒的时间才能完成。请注意，可能会弹出命令行窗口，请忽略该窗口。

3.选择要导入的library cell，library cells按::::管理。

每个步骤的提示如上所示。

4.检查cell参数和仿真设置：根据需要设置cell参数。如果仿真设置部分是可用的，请确保正确指定“Light injection layer”和“Port layer”，并在运行仿真之前验证设置。

FDTD 模拟区域位于“Light injection layer”的z轴中心

ports是根据“Port layer”上找到的矩形生成的

点击“Next”后，工作流程从KLayout中提取cell几何形状和参数，这可能需要长达 10 秒的时间才能完成。然后，生成器件几何形状和模拟区域。请注意，可能会弹出命令行窗口，请忽略该窗口。

5.导入结构：在FDTD和MODE中，一旦导入cell结构，就会在“Object Tree”中生成带有设置脚本的分析组。在Multiphysics中导入cell结构后，设置脚本将包含在“Object Tree”的“model”组中。

在 FDTD 中，分析组和设置脚本的如下信息允许修改：

反映在其结构中的Cell参数

FDTD仿真区域

Port结构

Layer定义

在MODE和Multiphysics中，分析/模型组和设置脚本的如下信息允许修改：

反映在其结构中的Cell参数

步骤3：参数扫描

可以进行参数扫描用来表征器件。

1.在“Optimizations and Sweeps”选项卡中，添加扫描

2.设置参数进行扫描。如下所示，分析组中定义的参数在“Properties”下可用：

3.运行扫描。一旦完成结果，将可用于可视化。可以在此处找到有关Lumerical参数扫描功能的更多信息。

文章来源：本文转载于Ansys公众号

审核编辑：汤梓红