Mehrskalige multi-physikalische Simulation elektro-optischer Leiterplatten mit multimodalen Polymer-basierten Wellenleitern

Abstract:
Diese Arbeit stellt einen universellen Simulationsansatz zur Behandlung sämtlicher relevanten physikalischen Effekte in elektro-optischen Leiterplatten vor. Solche Leiterplatten integrieren neben elektrischen Verbindungen und Komponenten auch optische Wellenleiter als Signalstrecken für Anwendungen in der Datenübertragung und Sensorik. Aufgrund der vielfältigen Wechselwirkungen der genannten Simulationsdomänen, stellt es sich als besonders vorteilhaft heraus, dass die Betrachtungen in einer einzigen Entwurfsumgebung durchgeführt werden können; auch wenn die Berechnungsgitter stark unterschiedliche Dichten aufweisen. Die Modellierung umfasst eine Berechnung der Wärmeverteilung sowie der thermisch bedingten mechanischen Verspannungen. Das Modell wird durch die Bestimmung der Modenform gerader und gleichförmig gekrümmter Wellenleiter und eine Betrachtung der Strahlverfolgung komplettiert.