Ansys Lumerical | CMOS - 光學(xué)仿真方法

通過(guò)使用更小的像素尺寸和更大的填充因子，基于CMOS圖像傳感器像素的數(shù)碼相機(jī)系統(tǒng)的成本正在降低。但是，只有在不犧牲圖像質(zhì)量的情況下，CMOS像素尺寸減小才是可以接受的。隨著CMOS像素尺寸的不斷減小，圖像信噪比降低，相鄰傳感器像素之間的串?dāng)_也隨之增加。這些效應(yīng)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真的仔細(xì)設(shè)計(jì)優(yōu)化來(lái)抵消，在當(dāng)前像素尺寸下，計(jì)算機(jī)仿真需要麥克斯韋方程組的全矢量解。

在本主題中，我們將討論CMOS圖像傳感器的趨勢(shì)，對(duì)仿真的影響，可以仿真的結(jié)果類(lèi)型，并描述實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的完整仿真方法。

[attachment=117774]

波動(dòng)光學(xué)和射線(xiàn)光學(xué)

當(dāng)我們接近波長(zhǎng)尺度結(jié)構(gòu)時(shí)，我們對(duì)較大結(jié)構(gòu)提出的許多典型問(wèn)題不再有意義。例如，如果我們?cè)谔囟ㄎ恢迷赟i中產(chǎn)生電子空穴，我們可能想知道光子在被吸收之前通過(guò)哪個(gè)微透鏡。在波動(dòng)光學(xué)中，這個(gè)問(wèn)題無(wú)法回答，因?yàn)楣庾邮且环N波，穿過(guò)所有微透鏡，它在特定位置被吸收的概率取決于它與自身產(chǎn)生的干涉圖案。如果我們阻擋其中一條路徑，例如通過(guò)覆蓋一個(gè)透鏡，我們將修改干涉圖案。實(shí)際上，光子采用所有可能的路徑，并且必須包含所有路徑才能獲得正確的結(jié)果。只有在更大的長(zhǎng)度尺度上，我們才能忽略這些多路徑干擾效應(yīng)。