光通訊系統仿真設計軟件——Optiwave系列 

Optiwave是加拿大國家實驗室所開發的軟件，主要應用于有源器件及無源器件。包括光放大器，半導體激光器，EDFA，光波導，光纖光柵等。此外，Optiwave系列軟件也有針對整個光通訊系統的設計。 

Optiwave提供了完整的7個模塊，從主動組件到被動組件，然后再到整個光通訊系統，建立了一系列的完整功能。 

? Optiwave 7個模塊即獨立，又可以透過optisystem來進行所有模塊的整合 ? Optiwave用GUI的圖形化接口，所以使用起來很容易上手 

? Optiwave與許多大廠進行策略聯盟，如matlab、corning、highwave、fibercore、sumimoto等。

所以Optiwave模塊的參數數據庫完整而豐富。

波動光學模擬軟件OptiBPM 

 OptiBPM 是一套功能強大、使用者界面友善且可利用計算機輔助設計的設計仿真軟件，并可設計及解決不同的積體及光纖導波問題。光束傳播法，或稱為 BPM是OptiBPM的核心，是一種一步接著一步來仿真光通過任何波導物質的行為，在積體光學及光纖光學中，當光傳播經過可傳導的結構時，其光場可以在任一點被追蹤出來，BPM可以允許觀察任一點被仿真出的光場分布，而且可以容許同時檢查輻射光及被傳播的光場。 光學波導是光組件中的重要組件，它可以在光訊號中扮演傳導、耦合、開關、分光、多任務及解多任務的角色，被動波導、電光組件、發射器、接收器及電子部分裝置被集成于一個芯片上，使用的技術為平面技術，其就好像微電子的技術。 OptiBPM是一套使用者界面非常友善的軟件，它可以在二維及三維的波導組件上仿真光的傳播，且OptiBPM三維仿真提供了任何所需要的步階折射率(Step Index)的波導設計。 

 

應用范圍：波導、光纖、漸變式折射率波導、模態解析   

  

微米納米波導元件模擬軟件OptiFDTD 

OptiFDTD 是一個強大、高結合度且人性化界面的應用軟件，它可使用計算機設計及仿真先進的被動組件和非線性光電組件。 OptiFDTD 程序的核心是根據有 FDTD(Finite Difference Time Domain) 限差分時域演算法，其具備二階數值精準度及最先進的邊界條件 - 單軸完美匹配層。這個演算法解決了使用馬克斯威爾微分方程序在時間及空間領域的電場及磁場。它準許任意的幾何圖形及沒有組件材質的限制。 OptiFDTD 讓你可以設計、分析及測試先進被動組件和非線性光電組件中的波的傳遞、散射、反射、繞射、偏振及非線性現象。 

應用范圍： 

? 光能隙材質及組件 (PBG)

   光微環濾波器及共振器 

   以波導為基礎的光柵  ? 

   繞射微光電組件  

   復雜的積體光學結構  

? 具非線性、色散、表面電漿、非均勻材質   

 

光纖光柵模擬軟件OptiGrating   

OptiGrating 主要針對以光柵原理設計之光學組件，當前有許多的通訊及感應裝置都是根據光柵原理所制造。如：波導光柵技術已被應用在 WDM 光通訊網絡、激光穩定器、溫度及應力感應器。以光柵原理設計之組件可籍由光線傳遞反、射及穿透光譜、群相位延遲、群射散等項目進行分析。 OptiGrating 提供了不同的選項來分析及設計標準的光纖光柵及波導光柵，例如：設計一個布拉格光纖光柵濾波器，其中包含了調整光柵形狀、長度、折射率變化方式、折射率變化值、周期變化值、光纖直徑及折射率值，當設置好這些參數后，就可以讓 OptiGrating 進行仿真其原理是根據耦合模型進行運算，而耦合模型則是使用轉換距陣來計算。 

應用范圍： 

? WDM 加 / 減器、窄頻及寬頻之光纖或波導過濾器  ? 

   布拉格光纖光柵反射器  ? 

   EDFA 增益平坦組件  ? 

   光纖通訊射散補償器  ? 

   藉由折射率變化進行旁帶壓縮 

   光纖及波導感應器   

光纖特性設計軟件OptiFiber 

OptiFiber 是一套多功能及強大的工具，其中包含了「光纖模態解析」、「光纖射散模型」、「材料損失」、「極化模態射散」 (PMD) 等運算工具。它的特色在于能夠使用作為預測在設計時所想要達到的最佳化目標，例如：半徑小但具有非零射散及最大模數的光纖。 OptiFiber 還具有支持匯入折射率變化及實驗設備之功能，例如： EXFO's NR-9200 光纖分析儀，可將由實驗量測到的折射率輸入至 OptiFiber 進行分析。   

應用范圍： 

? 通訊用漸變型單模光纖(grade SM)之設計 ? 

   多模光纖之設計 

? 光纖感測器(fiber sensor)之設計 

? 可設計任意的多層光纖及任意的二維光纖折射率變化 

   可針對所存在之基礎及高階模態，進行下列特性之運算

   用不同的方式顯式模態場的圖形

   有效折射變化，傳播常量 

? 群系數(Group index)，群延遲(Group Delay)

   三種群速度(group-velocity)射散(材料，波導，總和) 

? 不同定義之模態場直徑(mode field diameters)及有效模態(effective mode)區域

   計算截止波長(cutoff wavelengths) 

? 彎曲(Macrobending)、微彎曲(microbending)及接合損失(splicing loss)之計算 

? 可藉由改變光纖的幾何、折射率變化(profile)及合成比例(composition)來最佳化光纖之各項特性

   可藉由本質(intrinsic)及外在(extrinsic)之微擾(perturbations)計算雙折射效應

   可根據不同的模型進行極化模態間射散(PMD)之計算  

光通訊系統模擬軟件OptiSystem 

OptiSystem 是一套創新的光通信系統仿真軟件，此軟件可以設計、測試，與最佳化幾乎任何一種在光網絡系統的寬譜中的物理層次光連結，從類比的電視圖象、廣播到洲際間的干脈。 系統的水平仿真裝置是根據實際的光纖通訊系統的模型而設計，具有強大而新的環境仿真和組件及系統的真實等級定義。 軟件的能力可以隨著使用組件和界面的增加而延伸到更廣泛的應用工具，圖形使用者界面控制光組件的安排和網絡列表，組件模式，和圖像座標，廣泛的主動與被動組件數據庫包含了實際的波長參數，參數循環也允許使用者偵察特定儀器在系統表現的效果，軟件的能力可以隨著使用組件和界面的增加而延伸到更廣泛的應用工具。 

應用范圍： 

? 從組件到物理層次中系統標準的光通訊系統設計 ? 

   CATV or TDM/WDM 網絡設計  ? 

   SONET/SDH 環形網設計  

? 發射器、通道、放大器、接收器設計  ? 

   色散分析  

? 使用不同的接收器估計誤碼率及系統的損失

   記錄系統誤碼率及 link budget 計算  

 

 

? 可針對所存在之基礎及高階模態，進行下列特性之運算 ? 用不同的方式顯式模態場的圖形 ? 有效折射變化，傳播常量 

? 群系數(Group index)，群延遲(Group Delay) ? 三種群速度(group-velocity)射散(材料，波導，總和) 

? 不同定義之模態場直徑(mode field diameters)及有效模態(effective mode)區域 ? 計算截止波長(cutoff wavelengths) 

? 彎曲(Macrobending)、微彎曲(microbending)及接合損失(splicing loss)之計算 

? 可藉由改變光纖的幾何、折射率變化(profile)及合成比例(composition)來最佳化光纖之各項特性 ? 可藉由本質(intrinsic)及外在(extrinsic)之微擾(perturbations)計算雙折射效應 ? 可根據不同的模型進行極化模態間射散(PMD)之計算  

光通訊系統模擬軟件OptiSystem 

OptiSystem 是一套創新的光通信系統仿真軟件，此軟件可以設計、測試，與最佳化幾乎任何一種在光網絡系統的寬譜中的物理層次光連結，從類比的電視圖象、廣播到洲際間的干脈。 系統的水平仿真裝置是根據實際的光纖通訊系統的模型而設計，具有強大而新的環境仿真和組件及系統的真實等級定義。 軟件的能力可以隨著使用組件和界面的增加而延伸到更廣泛的應用工具，圖形使用者界面控制光組件的安排和網絡列表，組件模式，和圖像座標，廣泛的主動與被動組件數據庫包含了實際的波長參數，參數循環也允許使用者偵察特定儀器在系統表現的效果，軟件的能力可以隨著使用組件和界面的增加而延伸到更廣泛的應用工具。 應用范圍： 

? 從組件到物理層次中系統標準的光通訊系統設計 ? CATV or TDM/WDM 網絡設計  ? SONET/SDH 環形網設計  

? 發射器、通道、放大器、接收器設計  ? 色散分析  

? 使用不同的接收器估計誤碼率及系統的損失  ? 記錄系統誤碼率及 link budget 計算