傳統(tǒng)上，使用電子設(shè)計自動化 （EDA） 工具的光纖系統(tǒng)的芯片設(shè)計人員經(jīng)常需要一種方法在與電子設(shè)備相同的設(shè)計環(huán)境中對光子組件進行建模。示例包括使用電驅(qū)動器電路對激光器或調(diào)制器進行建模，或使用光電探測器對跨阻放大器（TIA）和接收器電子器件進行建模。這些設(shè)計主要側(cè)重于優(yōu)化電子產(chǎn)品。由于電子元件數(shù)量通常比光子元件數(shù)量高幾個數(shù)量級，因此使用SPICE或Verilog-A通過電等效電路表示對一些光子元件進行建模通常就足夠了。毫不奇怪，當光子集成電路（PIC）獲得動力時，早期的電光協(xié)同設(shè)計方法仍在繼續(xù)。然而，需要問的問題是：這是在PIC中模擬光子學(xué)的正確方法嗎？

光信號與電信號

如圖1所示，電信號和光信號之間存在根本差異。電信號描述RF域中的電流和電壓，是實值基帶信號?；鶐盘栐谥绷鞲浇哂蟹橇泐l譜內(nèi)容，并且是低通信號。

另一方面，光信號是具有復(fù)值包絡(luò)的分析窄帶信號;即，具有實部和虛部的復(fù)數(shù)，描述光載波的幅度和相位調(diào)制。在電信號中表示光子信號的所有屬性需要訴諸不自然、低效且可能不準確的模型。

圖 1：光信號、光子模型和光子分析基本上來自電路仿真

PIC中的光子元件

與電氣元件不同，PIC中光子元件的行為通常與偏振和波長有關(guān)。性能估計值與電路中光反射和諧振的存在、光串擾（通道間和通道內(nèi)串擾、偏振串擾）、光相位和強度噪聲、色散（色度和偏振）以及光子器件的非線性物理場密切相關(guān)。

審核編輯：郭婷