OptiSPICE是第一個(gè)電路設(shè)計(jì)軟件，來(lái)分析集成電路。其中包括光學(xué)和電子元件的相互作用。它允許設(shè)計(jì)和仿真晶體管級(jí)的光電電路，從激光器驅(qū)動(dòng)電路到阻抗放大器、光互聯(lián)和電子均衡器。
OptiSPICE 5.2的關(guān)鍵特征
OptiSPICE 5.2包含了一些增強(qiáng)的功能，如新模型和器件，改善了模擬器性能和后處理的特性以及主要文檔更新。主要新特性包括：
分別添加線性網(wǎng)絡(luò)元件（LNET）和光學(xué)S參數(shù)（OPTAMPM）模型到電子和光學(xué)庫(kù)。這些新模型作為電子和光學(xué)器件（例如濾波器和放大器）將為用戶提供更大的靈活性來(lái)構(gòu)建散射矩陣模型（精簡(jiǎn)模型）。
添加一些新器件連接到LNET和OPTAMPM模型；包括一個(gè)通用2端口網(wǎng)絡(luò)元件，一個(gè)電子濾波器元件以及OptiBPM和光學(xué)S參數(shù)的多端口元件。
增加多層濾波器和傳輸線模型，以便設(shè)計(jì)和描述Si（載流子耗盡）和LiNbO3（泡克耳斯效應(yīng)）行波（TW）調(diào)制器。
基于強(qiáng)大的Python腳本語(yǔ)言（用戶現(xiàn)將能夠執(zhí)行自定義的數(shù)據(jù)，處理后的仿真結(jié)果可以從任意數(shù)量的樣本中獲得，并且可以通過(guò)可用的Python二維和三維繪圖實(shí)用程序來(lái)組織和顯示結(jié)果）引入了一個(gè)新的數(shù)據(jù)后處理功能。
支持使用英特爾®內(nèi)核庫(kù)（MKL）的稀疏矩陣數(shù)學(xué)解算器允許支持多處理器
添加一個(gè)新的切趾函數(shù)到多層濾波模型
添加新的后模擬濾波函數(shù)到OptiSPICE波形查看器
對(duì)OptiSPICE文檔套件進(jìn)行了重大升級(jí)（包括一個(gè)新的OptiSPICE入門指南和一套完整修訂的OptiSPICE教程）。
新器件和模型
線性網(wǎng)絡(luò)元件模型：二端口網(wǎng)絡(luò)，電子濾波器
已經(jīng)將一個(gè)新的線性網(wǎng)絡(luò)元件（LNET）模型添加到電子庫(kù)。這種靈活的電子模型支持多種格式來(lái)定義自定義濾波函數(shù)（極點(diǎn)殘數(shù)，零極點(diǎn)，傳遞函數(shù)，檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和基礎(chǔ)濾波器-巴特沃斯，貝塞爾和切比雪夫）。
連接到LNET模型的兩個(gè)新器件已經(jīng)添加到電子庫(kù)：一個(gè)普通的二端口網(wǎng)絡(luò)元件（網(wǎng)絡(luò)端口2個(gè)）和一個(gè)電子濾波器（電子濾波器）。
若需要更多的信息，請(qǐng)參見(jiàn)OptiSPICE模型庫(kù)中的線性網(wǎng)絡(luò)元件模型的技術(shù)背景。
演示這兩個(gè)新器件的功能案例也可以在OptiSPICE 5.2的samples\Circuit examples\Electrical circuits\Linear Network Element中找到。
圖1：電子濾波器裝置 - 在本例中，電子濾波器設(shè)置為帶有1.5GHz BW截止的一階低通濾波器（貝塞爾濾波器形狀）。白線和青綠線分別代表了濾波器的輸入和輸出。
圖2：網(wǎng)絡(luò)二端口器件 - 在這個(gè)例子中，基于極點(diǎn)殘數(shù)格式（通過(guò)數(shù)據(jù)輸入文件讀�。﹣�(lái)設(shè)置二端口網(wǎng)絡(luò)器件。這個(gè)器件還支持零極點(diǎn)，傳遞函數(shù)和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)格式。青綠線和白線分別代表了濾波器的輸入和輸出
OPTAMPM模型：OptiBPM-2端口，OptiBPM-4端口，Optical SParam-2端口，Optical SParam-3端口（Cpl），Optical SParam-3端口（Spl），Optical SParam-4端口
已經(jīng)將一個(gè)新的光學(xué)S參數(shù)（OPTAMPM）模型添加到光學(xué)庫(kù)。用戶現(xiàn)在可以從實(shí)驗(yàn)室測(cè)量和其他模擬平臺(tái)（OptiBPM等等）中導(dǎo)入S參數(shù)數(shù)據(jù)。它支持基于檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)或OptiSystem OptiBPM散射數(shù)據(jù)文件格式的輸入文件，并且可用于模擬帶有n個(gè)輸入端口和m個(gè)輸出端口的任意器件。
鏈接到OPTAMPM模型的幾個(gè)新器件已經(jīng)添加到光學(xué)庫(kù)。其中包括2端口和4端口器件來(lái)模擬從OptiBPM（OptiBPM-2端口和OptiBPM-4端口）和多端口光學(xué)S參數(shù)器件導(dǎo)入散射數(shù)據(jù)，模擬從外部測(cè)量或模擬器件導(dǎo)入散射數(shù)據(jù)（Optical SParam-2端口，Optical SParam-3端口（Cpl），Optical SParam-3端口（Spl）和Optical SParam-4端口）。
圖3：OptiBPM的S-參數(shù)器件 - 在這個(gè)例子中，散射數(shù)據(jù)信息是從一個(gè)5端口星形耦合器（1輸入；4輸出）的OptiBPM模擬器中導(dǎo)入。二維圖顯示了四個(gè)輸出端口的輸出功率是波長(zhǎng)函數(shù)。
若需要進(jìn)一步的信息，請(qǐng)參閱OptiSPICE模型庫(kù)中OptAmpM模型的技術(shù)背景
實(shí)例電路演示了新光學(xué)S參數(shù)特性的功能，可以在OptiSPICE 5.2 samples\Device examples\Optical\Optical S Parameters（OptAmp）中找到。
圖4：Optical SParam 4端口-在這個(gè)例子中，Optical SParam-4端口器件用于模擬環(huán)型諧振腔上臂和下臂的十字耦合器。Optical Sparam耦合器的散射數(shù)據(jù)從一個(gè)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)文件中獲得，并且將不同耦合系數(shù)作為波長(zhǎng)函數(shù)進(jìn)行設(shè)置。波長(zhǎng)掃描結(jié)果顯示了諧振點(diǎn)，配置了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的X耦合器（固定的耦合系數(shù)-紅線）的環(huán)型諧振腔和配置了新S參數(shù)器件（不同耦合系數(shù)-黑線）的環(huán)型諧振腔。正如所料，由于變化的耦合系數(shù)，諧振腔的Q因子隨黑色波長(zhǎng)曲線變化。
Si（載流子耗盡）和LiNbO3（泡克耳斯效應(yīng)）行波（TW）調(diào)制器器件
我們已經(jīng)加強(qiáng)了多層濾波器和傳輸線模型來(lái)允許設(shè)計(jì)和描述Si（載流子耗盡）和LiNbO3（泡克耳斯效應(yīng)）行波（TW）調(diào)制器。將這些新器件設(shè)計(jì)成可以隨時(shí)可用的支電路，而且可以在光電庫(kù)（TW調(diào)制器-Si和TW調(diào)制器-LiNbO3）中找到。
實(shí)例電路也將包含在這個(gè)版本，并且位于OptiSPICE 5.2 samples\Circuit examples\Optoelectronic circuits\External modulators（在文件夾“TW MZM LiNbO3”&“TW MZM Si 載流子耗盡”）
圖5：TW調(diào)制器-Si-此案例演示了實(shí)現(xiàn)一個(gè)Si MZ調(diào)制器（耗盡型）的行波。傳輸線分為100段。每個(gè)部分都與在多層濾波模型（100層）中的一層相連。上圖（輸出是青綠色）顯示了電壓的輸入和輸出波形，下圖顯示了光學(xué)信號(hào)輸出
其他的產(chǎn)品改進(jìn)
Python 后處理
我們介紹了一個(gè)新的數(shù)據(jù)后處理功能，基于強(qiáng)大的Python腳本語(yǔ)言。用戶可以執(zhí)行自定義的數(shù)據(jù)后處理，從任意數(shù)量樣本中獲得的模擬結(jié)果，也可以通過(guò)Python-enabled 二維和三維繪圖實(shí)用程序整理和顯示結(jié)果。
設(shè)置和了解OptiSPICE 5.2新的錨點(diǎn)特性，請(qǐng)參見(jiàn)OptiSPICE Python后處理（OptiSPICE Python Post Processing）用戶指南幫助/幫助文檔。
我們還包含了幾個(gè)模板設(shè)計(jì)，包括現(xiàn)成的Python腳本文件（參見(jiàn)OptiSPICE 5.2Samples\Python script examples和OptiSPICE 5.2Samples\Tutorials\Advanced\Python Post Processing）。
圖6：Python后處理1-完成模擬之后，用戶可以有選擇地調(diào)用一個(gè)用戶自定義的Python腳本，將訪問(wèn)任何激活的數(shù)據(jù)端口，操作數(shù)據(jù)并創(chuàng)建一個(gè)不同的二維和3三維視圖。這個(gè)例子顯示了時(shí)域模擬的眼圖結(jié)果，經(jīng)過(guò)一個(gè)Python腳本進(jìn)行后處理，并使用Python二維繪圖工具顯示
圖7：Python后處理2-Python后處理工具包括在不同格式中訪問(wèn)信號(hào)數(shù)據(jù)的能力，執(zhí)行操作例如FFT算法，并且使用自定義畫圖設(shè)計(jì)顯示數(shù)據(jù)。在這個(gè)例子中，在兩個(gè)調(diào)制波長(zhǎng)通道執(zhí)行一個(gè)濾波操作（通過(guò)環(huán)型諧振腔）。Python圖操作中結(jié)果顯示了包括時(shí)域和頻域的數(shù)據(jù)。
多層濾波模型的切趾函數(shù)
我們已經(jīng)添加了一個(gè)新多層濾波模型的切趾函數(shù)。用戶現(xiàn)在可以將切趾法輪廓（高斯，cos）應(yīng)用于周期性結(jié)構(gòu)，例如布拉格光柵。為得到進(jìn)一步的信息，請(qǐng)參見(jiàn)OptiSPICE模型庫(kù)（MULTILAYERFILTER（波導(dǎo)）模型）
圖8：切趾法 - 將高斯切趾法剖面（青綠線）的例子應(yīng)用于有3000層的高低折射率布拉格濾波器。
英特爾®內(nèi)核庫(kù)（MKL）稀疏矩陣數(shù)學(xué)解算器
我們引入了支持英特爾®內(nèi)核庫(kù)（MKL）稀疏矩陣的數(shù)學(xué)解算器，允許支持多處理器。相比UMFPACK稀疏矩陣解算器，這個(gè)可選的特性可以提高2-3倍的速度。
OptiSPICE波形查看器結(jié)果濾波
我們已經(jīng)將一個(gè)新的后模擬濾波函數(shù)添加到OptiSPICE波形查看器。這個(gè)新特性將允許用戶快速搜索特定的探測(cè)數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)類型。為了得到進(jìn)一步關(guān)于如何將濾波應(yīng)用到模擬結(jié)果的信息，請(qǐng)參見(jiàn)OptiSPICE波形查看器用戶指南。
圖9：波形查看器的濾波結(jié)果 - 在這個(gè)示例中，通過(guò)直接在搜索框輸入“電壓”，輸出數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)過(guò)濾后僅顯示電壓探測(cè)結(jié)果。同樣，探測(cè)器數(shù)據(jù)僅可以顯示“電子”,“光學(xué)”和“電流”。也可以通過(guò)輸入探測(cè)器的確切名字，只有探測(cè)器有關(guān)的數(shù)據(jù)才可以顯示出來(lái)（例如“ic_x2”只會(huì)顯示ic_x2.q1和ic_x2.q2）。請(qǐng)參見(jiàn)OptiSPICE波形查看器用戶指南進(jìn)一步的細(xì)節(jié)關(guān)于如何將濾波應(yīng)用到模擬結(jié)果。
文檔和案例更新
我們已經(jīng)完成了一個(gè)OptiSPICE文檔套件的重要更新。包括以下更新：
將OptiSPICE元件和模型庫(kù)分成兩個(gè)獨(dú)立的文檔：OptiSPICE元件庫(kù)和OptiSPICE模型庫(kù)
已經(jīng)完全修改了OptiSPICE入門指南，來(lái)幫助新用戶快速了解在OptiSPICE中如何設(shè)置，運(yùn)行和分析電路設(shè)計(jì)。當(dāng)在OptiSPICE中進(jìn)行設(shè)計(jì)和模擬電路時(shí)，我們還添加了一個(gè)新用戶提示部分，提供指導(dǎo)來(lái)處理可能發(fā)生的常見(jiàn)問(wèn)題。
已經(jīng)完成修改了OptiSPICE教程指南。創(chuàng)建了新專用教程來(lái)為用戶逐步提供方法來(lái)學(xué)習(xí)核心和高級(jí)功能，包括OptiSPICE。這些包括了OptiSPICE教程-基本，OptiSPICE教程-先進(jìn)，OptiSPICE教程-電路
我們引入了一個(gè)新指南致力于Python后處理功能（OptiSPICE Python后處理），以幫助用戶利用Python腳本語(yǔ)言的大連可用的功能
我們也重新整理了案例文件夾：
創(chuàng)建新建文件夾來(lái)更好地與源文件文檔匹配，尤其是已經(jīng)將新建文件夾添加到OptiSPICE入門指南（OptiSPICE 5.2 samples\Getting started）鏈接的例子，OptiSPICE教程-基本（OptiSPICE 5.2 samples\Tutorials\Basic），OptiSPICE教程-先進(jìn)（OptiSPICE 5.2 samples\Tutorials\Advanced）和OptiSPICE Python后處理（OptiSPICE 5.2 samples\Python script examples）
當(dāng)開(kāi)始一個(gè)新項(xiàng)目時(shí)，已經(jīng)重新組過(guò)的電路例子和器件示例文件夾允許用戶更快地找到參考設(shè)計(jì)。現(xiàn)在電路示例文件夾包含電路的專用文件夾，光學(xué)電路和光電回路。
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