PLaSK (Photonic Laser Simulation Kit) jest programem pozwalającym na pełną symulację laserów półprzewodnikowych. Do chwili obecnej udało się zaimplementować i przetestować jego podstawowy szkielet oraz następujące moduły obliczeniowe: dwuwymiarowy termiczny, dwuwymiarowy elektryczny, jednowymiarowy model dyfuzji nośników oraz skalarny model optyczny. Działający program umożliwia prowadzenie obliczeń w zakresie stosowalności tychże modułów. Przebieg takich obliczeń z punktu widzenia potencjalnego użytkownika programu jest następujący:

  1. Definicja analizowanej struktury.
  2. Określenie właściwości zastosowanych materiałów — wykorzystanie dostarczonej bazy lub wprowadzenie własnych zależności.
  3. Określenie rodzaju obliczeń — wybór właściwych modułów obliczeniowych (model cieplny, model elektryczny, optyczny itp.)
  4. Określenie parametrów obliczeń dla każdego modelu i wzajemnych relacji pomiędzy nimi.
  5. Zdefiniowanie poszczególnych głównych kroków obliczeń i prezentacji wyników.
  6. Uruchomienie obliczeń, śledzenie ich procesu (system logowania operacji), analiza wyników.

Powyższe kroki realizuje się przygotowując jeden plik wejściowy. Plik ten tworzony jest w popularnym formacie XML, który jest zarówno czytelny dla człowieka jak i łatwo analizowany przez program. Składa się on z następujących sekcji:

  • materiały (<materials>),
  • struktury (<geometry>),
  • siatki obliczeniowe (<grids>),
  • moduły obliczeniowe (<solvers>),
  • relacje między modułami obliczeniowymi (<connects>),
  • czynności wykonywane w trakcie obliczeń (<script>).

Poprzez opisanie parametrów badanej struktury w powyższych sekcjach i pożądanych obliczeń, użytkownik definiuje problem do rozwiązania. Następnie obliczenia wykonywane są bez jego udziału, a ich wyniki zapisywane w pożądanej formie na dysku.

Poniżej przedstawione są wyniki przykładowej analizy generacji ciepła w laserze typu VCSEL z aperturą tlenkową pod wspływem przepływu prądu elektrycznego. Rysunek przedstawia wyznaczony rozkład temperatury w strukturze (na osiach są współrzędne r oraz z puntów, zaś skala barwna określa temperaturę w kelwinach):

None

Zobacz prezentację

Zobacz prezentację