VCSELのスパイスモデルとアイパターン・シミュレーション

VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)デバイスは現在、自動車業界の電装市場にて研究開発が進んでいます。そして、実用段階に入りました。用途は自動車内通信の送信用モジュールです。VCSELは製品原価が下がり、実用化に向け市場性にも有効になってきています。また、自動車業界だけではなく、機器内の光配線の活用も期待されています。

解析の対象はVCSELを実装したアイパターン・シミュレーションです。アイパターンが規格内に入っているか？どうかをシミュレーションで検証します。

VCSELのモデルは、等価回路モデルです。現在のご提供は、PSpiceモデルですが、他のSPICE系シミュレータでも等価回路内のABM：アナログ・ビヘイビア・モデルを変換する事で、使用できる可能性が高いモデルです。

このモデルは、主に過渡解析に使用されるため、収束性の良いモデルにしました。PSpiceでのシミュレーションの結果をこちらに掲載します。アイパターンのシミュレーションは、解析結果の表示方法でマクロを組むことで、描く事が出来ます。また、以下に参考情報を掲載します。

Simulation of VCSEL using PSpice
SPICE MODEL: Subckt Model using ABM(Analog Behavior Model) for PSpice
Simulation: Eye pattern
Simulation SettingAnalysis type: Time Domain (Transient)
Run to time: 90ns
Start saving data after: 0s
Transient optionsMaximum step size: 10ps
Simulation Result

To trace eye diagram X Axis Variable is set to be eye_sweep(2.8n,0.4n)eye_sweep macro is set byTrace > Macrosmod(a, b) = (b)*(atan(tan(((a)/(b))*pi-pi/2))+pi/2)/pieye_sweep(p, d) = mod(time+(p)/2+(d),p) - ((p)/2+(d))

VCSELのスパイスモデルは、下記の特性3項目について表現しています。
(1)I-V Characteristic
(2)I-L Characteristic
(3)Switching Characterisic (Rise Time and Fall Time)

レーザーダイオード、光半導体等もスパイスモデルのご提供を行っております。是非、ご活用下さい。

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