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VPIphotonics Design Suite – 11.6 新版本发布！

来源：凌云光技术股份有限公司 更新时间：2025-05-30 18:15:18 阅读量：958
导读：专为光子器件与光通信系统设计而打造的专业仿真平台！
VPIphotonics Design Suite是一套专为光子器件与光通信系统设计打造的专业仿真平台，包含多种扩展工具包。具备灵活的操作方式、丰富的分析功能与可定制的设计流程，广泛应用于工程开发与前沿科研。
全新11.6版本在高性能计算、数据中心互连（DCI）及大容量骨干传输网络等关键应用领域进一步优化，显著提升了设计效率与仿真能力。
本次更新全面增强了建模精度、灵活性和仿真效率，聚焦行业关键需求，充分展现了VPIphotonics致力于提供实用工程工具、推动光子技术持续创新的承诺。
Version 11.6的光子设计环境（PDE）及示例演示
新增的建模功能
1、BER 4D模块增强，支持多元高斯辅助信道建模，用于处理失配译码场景，能够在存在显著非线性的相干系统中更真实地计算MI、GMI以及LLR；支持排除低概率符号，提升数值计算的可信度，适用于强概率整形特性的信道。
2、功率均衡器模块升级，支持非等间隔可变带宽信道，优化边缘信道/低功率信道及范围区域外的处理。
3、新增演示案例（Demos）
  • 16QAM WDM系统在S/C/L波段N×80km长距离传输演示
  • 三通道oDAC结构的64QAM相干信号传输性能分析
  • 级联硅基MRM调制器+三阶MRR解复用器的8×100G PAM4系统（含器件调谐/性能分析原理图）
  • 2Tbps DWDM 32QAM相干DCI系统，包括光频梳、基于TFLN的行波MZM、90°混频器，以及典型的DSP算法链路
4、更新DSP库模块中的BPS、CDC、DFE/FFE算法，支持仿真运行中或通过仿真脚本实时修改参数。
5、优化了教程应用示例，展示如何构建包含DSP处理链的相干QAM传输系统。
6、BER Multilevel模块升级，支持非标准调制格式（如PAM6），新增演示案例比较了C波段数据中心内部互连中，40 Gb PAM6和50 Gb PAM4两种调制格式的性能。
7、BER MLSE模块增强，按需输出基于MLSE（最大似然估计）算法的PAM-m信号的符号序列。
8、新的太赫兹（THz）无线信道，考虑天气条件（如雨、云或雾）及大气气体的影响，同时包含随信道长度和频率变化的自由空间路径损耗，Demo展示在270 GHz频率下，16-QAM射频信号在1公里无线链路中传输时，天气条件对其造成的影响。
9、测试设备与仿真环境集成接口升级，通用AWG/示波器接口模块支持多厂商设备，新增Keysight M8199B AWG和UXR系列示波器专用连接模块。
10、NgSpice接口模块升级，支持开源SPICE模拟器的44.2版本，可通过OSDI接口动态加载自定义的Verilog-A模型，实现光电联合仿真。新增电压控制振荡器（VCO）Verilog-A模型的编译与仿真演示；新增Van der Pol振荡器仿真演示，利用Verilog-A模型求解带有指定初始条件的二阶微分方程；新增微环调制器特性仿真演示，说明如何将光电或光子器件的Verilog-A模型集成进仿真中。
11、新增实验性行波MZM模块，考虑电气阻抗不匹配、信号反射以及光波与微波之间的速度不匹配。
12、SmatrixMeasuredOpt模块增强，支持从文件中读取参数相关的S矩阵，新增基于形变（morphing）的插值算法，可灵活设置振幅与相位的插值方式，并在仿真前可选择执行数据完整性检查。
13、在SMATRIX域中引入优化的S矩阵组装算法，通过可选的粗频率栅格计算与插值处理，提升仿真速度与内存效率，同时可自定义偏振模式。
14、新增宏命令用于设定SMATRIX域的控制参数，并附带可扩展级联微环解复用器（MRR DeMUX）的演示示例。
15、PhotonicsTLM宏命令增强，可以添加、删除、复制器件结构中的任意节段，支持以图形化方式构建具有多节段（sections）和多接触点（contacts）的光子器件。
16、扩展了用于基于SMATRIX建模的无源电路宏，使其支持任意数量的端口。支持时域和频域仿真选择，且可同时查看所有传递函数。
17、升级光调制器模块及配套宏，提升了可用性，引入了新的参数以控制所生成的光电信号。
18、新增演示案例（Demos）
  • 使用正弦波信号调制混合锁模激光器，并分析其输出脉冲的时间抖动特性（jitter）
  • III-V/SiN混合集成锁模激光器（MLL）设计，将III-V反射式半导体光放大器（RSOA）耦合至由螺旋波导与Sagnac反射镜组成的低损耗SiN外腔
  • 通过电光调制扩展互相注入锁定的增益调制光频率梳的带宽
设计环境与信号分析方面的新特性
1、Analyzer分析器相关增强功能
  • Analyzer窗口栏中新增按具体仿真执行分组，方便对比与查找
  • 扩展了分析器曲线的编辑语法，可将其视为对象来进行操作和方法调用；同时改进了对部分重叠波形执行二元运算的处理
  • 支持对每符号采样数为非整数的信号绘制眼图
  • 在分析器图表窗口的右下角显示光标坐标信息
2、参数编辑器相关功能增强
  • 支持批量编辑多个模块实例的通用参数
  • 支持自动调整列宽+更智能的自动补全
3、图形化设计与模块组织增强
  • 支持在自定义Galaxies中显式指定端口数据类型
  • 可快速访问并复制原理图中对象的属性（ID, URN, position, links, file info）
  • 优化损坏原理图的处理机制：可在受限模式下打开，并将未知模块替换为占位符以便修复
  • 改进模块执行顺序的控制机制，可选同步模块前后依赖关系，并管理模块初始化顺序
  • Jupyter协同仿真模块新增“静默模式”，可在后台运行JupyterLab，无需用户交互
  • 新增模块可在多次仿真迭代、运行或参数扫描中收集浮点值并用于用户自定义函数的评估
  • 新增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、电信号
  • 改进后的消息日志模块可动态适配浮点输入大小
  • 新增Input Value模块，可从外部进程或原理图中接收数据（通过SED和仿真脚本提供的API实现），作为Post Value模块的配套输入接口
VPIphotonics 11.6提供了超过900个可直接运行的仿真案例，包含许多新增或优化的Demo，用于展示新功能和模块的应用。
设计示例 – 2T数据中心相干光互连系统
该应用示例展示了一个用于数据中心互联（DCI）的DWDM 32QAM相干光传输系统。发射端采用光学频率梳（OFC）提供8个载波，通道间隔为75 GHz。
所有通道均通过IQ调制器调制，调制器基于60 GHz带宽的薄膜铌酸锂（TFLN）行波马赫-曾德尔调制器（TW-MZM）实现。信号经光纤传输后，8个通道分别由单偏振相干接收机阵列接收，并分别传递给一系列DSP算法链路，最终进行SER估计。
大容量相干光互连（Coherent DCI）系统配置与仿真结果
如您单位已拥有升级权限，请立即联系您的客户经理，进行VPIphotonics Design Suite? 11.6 版本更新。同时，我们诚挚欢迎对高性能光子设计与仿真感兴趣的行业伙伴与研究人员与我们取得联系，获取更多产品信息与演示机会。
VPIphotonics Design Suite? 11.6现已正式发布，全面助力光通信与光子器件设计迈入更高效、更精确、更智能的新阶段！

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