Rechnergestütztes Design und geometriebasierte Simulation 3D strukturierter optischer Wellenleiter

Das rechnergestützte Design räumlicher Bau-gruppen erfordert die Integration der mechanischen Konstruktion sowie der elektronischen Layout-Gestaltung in eine einheitliche 3D-Entwicklungsumgebung. Das Pro/Engineer-Plug-In MID CAD bietet diese Funktionalität für spritzgegossene 3D-MID-Schaltungsträger. Für optoelektronische Baugruppen sind zusätzliche optische Konstruktionsfunktionen notwendig. Dabei werden einerseits produktionsspezifische Parameter (Manufacturing Rules), z. B. minimale Wellenleiterbreiten, berücksichtigt, um effektive Steuerungsprogramme ableiten zu können. Andererseits werden Materialkennwerte, z. B. minimale Biegeradien in Abhängigkeit der Brechungsindizes, ergänzend zur Geometrie gespeichert (Design Rules). Diese dienen u. a. als Grundlage für die Simulation der optischen Funktion und des Designs zur Testbarkeit. Zur Bestimmung der Design/Manufacturing Rules müssen die Lichtwellenleiter mittels experimenteller Charakterisierung und optischer Simulation validiert werden. Dieser Funktionsnachweis der Baugruppe kann nur bei voller Technologiekenntnis und Simulation der kompletten optischen Verbindung inklusive Signalkopplung an optoelektronische Bauelemente erfolgen.