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只看楼主倒序阅读使用道具楼主发表于: 2023-06-27 08:21:58 , 编辑

VPI光子学设计套件版本 11.7 提供访问专业的专用仿真工具和可插拔工具包。他们提供灵活的可用性、设计流程和数据分析功能。
它包括插件 VPItoolkit ML Framework、VPItoolkit PDK DemoFab 和 VPItoolkit QKD。
VPIphotonics Design Suite™ v11.7 新增功能汇总
一、数据中心光互联（Datacom）增强
共封装光学（CPO）系统仿真
提供硅光子微环调制器的虚拟工作台，支持实时调优和参数优化
集成线性驱动可插拔光系统参考设计，符合LPO-MSA标准
实现从器件到系统的端到端仿真，覆盖AI数据中心的高密度光互联需求
高速光传输系统建模
支持800G/1.6T PAM4系统的完整仿真链路，包含NRZ到PAM4的信号转换
新增2 Tbps 32-QAM相干传输模型，针对中长距数据中心互联优化
增强DSP算法库，支持盲均衡和相位噪声抑制的最新研究成果
二、激光卫星通信（Laser Satcom）解决方案
FSO激光星地链路仿真
集成动态大气信道模型，支持星地、星间激光通信链路仿真
新增等晕角计算和斯特列尔比分析，优化自适应光学系统设计
实现基于重要性采样的罕见闪烁事件仿真，提升链路可靠性评估精度
量子卫星通信扩展
增强QKD系统仿真模块，支持诱骗态协议和相干态传输模拟
集成卫星轨道动力学模型，可分析星下点位置对QKD链路性能的影响
三、光纤传感（Fiber Sensing）与工业应用
分布式光纤传感仿真
新增φ-OTDR（相位敏感光时域反射仪）模型，支持振动和应变传感分析
集成BOTDA和BOTDR模块，实现温度和应变的分布式测量仿真
支持多参量传感融合，可同时模拟温度、应变和振动的交叉影响
工业级可靠性分析
增强机械应力和温度循环对光纤器件性能影响的仿真能力
新增光纤寿命预测模块，基于加速老化数据评估长期可靠性
四、集成光子学（Integrated Photonics）设计能力
跨平台PIC设计流程
支持硅、氮化硅、铌酸锂等多种材料平台的联合仿真
增强与第三方PDK的互操作性，支持定制工艺设计库扩展
实现从器件设计到版图验证的全流程自动化，提升设计效率
非线性光子器件建模
增强微环谐振器和波导的非线性效应仿真，支持克尔效应和双光子吸收分析
集成超材料光子器件仿真模块，支持新型纳米光子结构设计
五、人工智能与机器学习框架
增强型ML Framework v2.1
新增深度学习模型库，支持CNN、Transformer等复杂网络架构
实现光器件逆向设计自动化，通过AI算法快速优化器件结构
集成强化学习模块，可自主优化光传输系统参数配置
AI辅助系统优化
基于机器学习的光纤链路性能预测模型，支持故障预警和健康评估
实现DSP参数的智能调优，提升高速光传输系统的自适应能力
六、实验室与仿真协同工作流
仪器接口与数据闭环
集成AWG和示波器的实时控制接口，实现仿真与实验数据的双向交互
支持实验室测量数据直接导入仿真环境，快速校准器件模型
虚拟仪器扩展
新增实时眼图分析仪和误码率测试仪，支持动态参数调整
集成光谱分析仪和偏振态分析仪，实现多维度信号特性分析
七、性能与用户体验提升
计算加速与并行化
增强GPU并行计算能力，大规模PIC仿真速度提升3-5倍
实现分布式仿真架构，支持多节点协同计算超大规模光网络
用户界面优化
重新设计的光子设计环境（PDE），提供更直观的拖拽式建模体验
增强数据可视化能力，支持3D器件结构和动态光场分布展示
版本 11.6 的新建模功能包括

增强的 BER 4D 模块，支持使用多元高斯辅助信道模型进行失配解码，从而在具有显著非线性的相干系统中实现更真实的 MI、GMI 和 LLR 计算
增强的 BER 4D 模块允许排除代表性不足的符号，提高数值置信度，特别是对于具有强概率整形的信道
扩展功率均衡器模块，支持具有可变带宽的非等距通道，并改进了对边缘和低功耗通道以及超范围区域的处理
该演示展示了在 Nx80 km 距离内在 S、C 和 L 频段运行的 16QAM WDM 系统的传输和检测
演示展示了 3 通道 oDAC 传输相干 64-QAM 信号的性能
更新了 DSP 库模块的 BPS、CDC、DFE/FFE 算法，允许在仿真运行期间或通过仿真脚本进行实时修改
修改和改进的教程应用示例，说明了相干 QAM 传输系统（包括 DSP）的设置
增强的 BER 多级模块，支持使用每个符号位数允许的缩小字母大小的调制格式，例如 PAM6
演示比较 C 波段数据中心内互连的 40 Gb PAM6 和 50 Gb PAM4
扩展的 BER MLSE 模块可按需输出 PAM-m 信号的最大似然序列估计后得出的估计符号序列
演示实现 8 x 100G PAM4 光学系统，使用级联硅 MRM 进行高速调制，使用级联三阶 MRR 进行多路解复用，包括用于调谐和表征 MRM 和 MRR 的原理图
演示使用 OFC、基于 TFLN 的行波 MZM 和 90° 混合以及典型的 DSP 链实现 2 Tbps DWDM 32QAM 相干光学 DCI 系统
用于相干 FSO 通信系统中湍流大气通道的新模块，考虑湍流引起的闪烁和相位失真、指向误差、光束发散和大气衰减，具有光场到 SMF 耦合和自适应光学器件，用于校正波前像差
研究湍流引起的相位和幅度失真对相干 FSO 通道的影响的教程演示
演示展示了 LEO 卫星和光地面站之间湍流 FSO 信道上的相干 16QAM 传输系统
用于电太赫兹无线信道的新模块，考虑了雨、云或雾等天气条件和大气气体，以及信道长度和频率相关的自由空间路径损耗
演示显示天气条件对 270 GHz 的 16-QAM 射频信号的影响，当通过 1 公里无线链路传输时
显著更新的通用 AWG 和 Scope 接口模块，用于物理设备和仿真环境的与供应商无关的集成
与 Keysight M8199B AWG 及其 UXR 示波器系列接口的新型专用模块
升级了 NgSpice 模块，以支持开源 SPICE 仿真器 44.2 版，使用户能够在运行时通过 OSDI 接口加载紧凑的 Verilog-A 模型，作为全光子系统仿真的一部分
工作流程演示，说明压控振荡器的 Verilog-A 模型的编译和仿真
演示展示了强制范德波尔振荡器的仿真，使用 Verilog-A 模型在指定初始条件下求解二阶微分方程
模拟微环调制器特性的演示，说明如何包含光电或光子器件的 Verilog-A 模型
新的实验性行波 MZM 模块考虑了电阻抗失配、信号反射以及光波和微波之间的速度失配
增强的模块 SmatrixMeasuredOpt，用于使用基于变形的新算法从文件中读取与参数相关的 S 矩阵，以定义幅度和相位的插值设置，并在仿真前进行可选的完整性检查
SMATRIX 域中增强的 S 矩阵组装算法，通过可选的粗调频率网格评估和后续插值以及支持的极化模式的控制，实现快速且节省内存的实现
新的宏，用于添加 SMATRIX 域控制参数和可扩展级联 MRR DeMUX 的说明性演示
通过允许添加、删除或复制截面，显著扩展了宏，用于可视化和创建基于 PhotonicsTLM 的多截面和多触点器件
使用正弦波形表征混合锁模激光器抖动的演示
演示展示了混合集成 MLL 设计，将 III/V RSOA 耦合到由螺旋波导和萨格纳克反射镜组成的外部低损耗 SiN 腔
演示说明相互注入锁定的增益开关光频率梳的电光扩展
扩展宏，用于表征和创建测量的无源电路，以支持具有任意数量端口的 SMATRIX 星系
用于表征无源电路的增强宏，可在时域和频域仿真之间进行选择，并同时查看所有传递函数
用于表征光调制器的增强模块和相应的宏，具有更高的可用性和控制生成的光和电信号的新参数

11.6 版的新设计环境和信号分析功能包括

在 Analyzer 窗口栏中按特定仿真执行进行新分组，以简化结果之间的导航
扩展了 Analyzer 跟踪的编辑语法，将其视为具有作和方法的对象，并改进了对部分重叠跟踪的二进制作的处理
为每个符号样本数非整数的信号启用眼图显示
在 Analyzer 图表窗口的右下角显示光标坐标
在 Parameter Editor 中同时直接编辑多个模块实例的公共参数的新选项
增强的参数编辑器，可自动调整列大小和改进的自动完成行为
用于显式指定自定义星系的 port 数据类型的新选项
快速访问和复制原理图上对象的属性（ID、URN、位置、链接、文件信息）的新可能性
改进了对损坏原理图的处理，通过允许在受限模式下打开它们并用占位符替换未知模块来简化修复
通过选择性地同步前置任务和后续任务，并对模块的初始化进行排序，改进了对模块执行顺序的处理
Jupyter Cosim 模块的新静默模式，无需用户交互即可在后台运行 JupyterLab
新模块能够收集和存储浮点值作为用户定义函数的参数，用于在迭代、多次运行和扫描中评估迭代仿真
新的多端口协同仿真接口，支持通过多个连接发送和接收复数、浮点和电信号
改进了 Message Log with Float Input 模块，以动态适应输入的大小
新的输入值模块，用于从外部过程和原理图接收数据，在 SED 和仿真脚本中具有足够的 API，作为现有后值模块的对应物

版本 11.6 提供了对 900 多个即用型仿真设置的访问。新增和改进的演示示例说明了新功能和模块的应用。

设计示例 – 2T 光相干数据中心互连系统

该应用示例说明了用于数据中心互连的 DWDM 32QAM 光学相干系统的设计。发射器采用光频梳（OFC），为 8 个通道提供音调，间隔为 75 GHz。
使用由 60 GHz 带宽的薄膜铌酸锂（TFLN）行波马赫-曾德尔调制器（TW-MZM）构建的 IQ 调制器应用于所有通道。
光纤传输后，8 个通道由一组单极相干接收器检测，并在 SER 估计之前单独传递给 DSP 算法链。

功能特点

DSP算法序列调整：改进内置DSP算法排序，增加算法分类，更方便用户使用。
●  新增导频符号模块：新增PilotSymbolsAdder和PilotSymbolsRemover模块，支持增加或删除任意序列导频符号，配合导频辅助DSP算法应用。
●   数据辅助DSP算法功能：更新CPR、MIMO和归一化DSP算法，支持完全数据辅助(data-aided)。
●   导频辅助DSP算法功能：新增利用导频符号(pilot symbols)的FOC和ML-based(最大似然) CPR算法，配合单载波或多载波信号处理。
●   IQ星座图显示功能：新增IQ星座图显示模块，支持任意光信号的单符号采样数调节。
●   PAM4分析功能：在分析仪中直接计算和显示PAM4信号的信号度量。
●   误码率估计阈值：采用新的方法计算多水平信号误码率的最佳判决阈值。
●   信噪比计(SNR meter)：计算任何低通和带通信号的电信噪比。
链路中模拟高斯光束通过湍流大气信道传播的增强模型。
●   PPM编码功能：新增M-ary脉冲位置调制器，支持单符号任意比特数，使用高斯形脉冲和相应的解调器。

●   拉曼泵浦优化器：针对拉曼放大需求，匹配最优波长谱范围和泵浦。
●   新增Zemax接口模块：新增CouplerZOS_MM模块，支持Zemax OpticStudio(ZOS)仿真接口，通过光学成像系统计算两个多模波导之间的光耦合。
●   耦合可视化：多模光束和自由空间耦合器模块新增可视化选项。
●   增强光栅耦合器：新型无源光栅耦合器，可导入测量数据，支持各种光谱传递函数。
●   增强SOA：支持行为模型仿真，可根据实际器件测量的数据进行配置。