Photon Design(光子设计)公司是一家光子仿真 CAD 软件开发商

Photon Design（光子设计）公司是一家光子仿真 CAD 软件开发商，该公司通过将其 HAROLD QD（量子点激光器仿真工具）与 PICWave（激光二极管、SOA 及光子集成电路（PIC）仿真器）进行集成，成功实现了业界首个 3D 量子点激光器仿真。

这一成果是在 CLEO（激光与电光会议） 之前完成的，该会议是激光科学领域的顶级论坛，将于 2026 年 5 月 17 日至 20 日在美国北卡罗来纳州夏洛特举行。

Photon Design 首席执行官 Dominic Gallagher 表示：

• HAROLD QD 的能力：
  
  它允许工程师对包含点尺寸和分布的量子点激光结构进行建模，内置基于八带 K.P 模型的能级模拟器。该软件产生的量子点仿真包含了针对量子点形状的 3D 应力和应变模型，能够精确生成与实际测试相符的激光增益和吸收光谱。
• 行业价值：
  
   量子点激光器对于下一代数据中心、人工智能（AI）和高性能计算（HPC）应用至关重要，因为它们具备高温性能优异、数据传输高效且节能的特点。此外，它们还带来了基于硅的制造优势，能够直接在硅波导上生长量子点。
• 集成优势：
  
   HAROLD QD 与 PICWave 的集成，将强大的 PIC 设计与 3D、随时间演变的量子点激光器建模结合到了一个统一的设计环境中，优化了工程师的设计流程。
• 功能扩展：
  
   一旦进入 PICWave 环境，工程师即可受益于 Photon Design 的其他设计工具，例如导入用于 DFB（分布反馈激光器）和可调谐激光器设计的光栅及环形谐振器的严格仿真模型；或者通过导入先进的无损耗弯曲、锥形结构和定向耦合器组件来构建更大的 PIC。仿真效果包括热 rollover（热滚降）、载流子扩散、电流扩展和空穴烧孔效应。其宽带增益拟合算法确保了在宽波长范围内的准确结果。

核心归纳

编者观点：

A. 技术必要性：解决“最难啃的骨头”

量子点（QD）激光器被认为是下一代光通信的“心脏”。与传统的量子阱激光器相比，它在高温下的稳定性和能效比方面有质的飞跃，这对于深圳大量从事AI服务器光模块和车载光通信研发的企业至关重要。

• 痛点解决：
  
   以前，量子点的物理特性（如尺寸分布、应变场）极其复杂，很难通过软件精准预测其光学性能。HAROLD QD 的 3D 仿真能力填补了这一空白，允许工程师在物理流片前通过软件“试错”，大大降低了昂贵的外延生长和晶圆制造成本。

B. 产业趋势：硅光（SiPh）与异质集成的推手

Dominic Gallagher 特别提到了“直接在硅波导上生长量子点”。

• 深圳视角：
  
   深圳拥有全国领先的光通信产业集群（如华为、中际旭创等）。这项技术的成熟意味着硅光子技术（Silicon Photonics） 的进一步普及。通过软件仿真确认可行性后，企业可以更自信地推进“III-V族材料（量子点）在硅基底上的单片集成”，这是实现更高速率（如 800G, 1.6T 及以上）光模块的核心路径。

C. 市场与应用：瞄准 AI 与 HPC

新闻明确指出，该技术服务于数据中心、AI 和高性能计算（HPC）。

• 时效性：
  
   在 2026 年这个时间点，全球 AI 算力竞赛进入白热化，光互连是数据中心的瓶颈。Photon Design 选择在此时（CLEO 2026）发布，正是看准了市场对低功耗、高密度光源的迫切需求。
• 功能亮点：
  
   软件支持对 DFB（分布反馈激光器） 和 可调谐激光器 的建模，这两类产品正是当前数据中心可插拔光模块和 CPO（共封装光学）技术中的关键组件。

光子芯片设计自动化（PDA）向更复杂物理模型演进的标志。对于深圳的从业者而言，这意味着设计工具链的完善，将加速国内在高端光芯片（特别是用于 AI 算力网络的硅光芯片）领域的自主研发进程。