OptisWorks
背景介绍
著名的光学系统开发公司OPTIS最新发新的强大光学仿真利器：OPTIS OptisWorks Studio2007,OPTISWORKS是OPTIS公司开发的系统做成光学软件，他集成成SOLIDWORK工作环境下，利于设计与光学分析为一体进行工作。这是一个非常优秀的光机设计仿真软件，支持Windows 32位以及x64位操作系统！！在欧洲和日本都是广泛应用的软件!
特点
有效减少光学、机构间的沟通介面。
杂散光照度模拟与各种照度Photometry分析模拟
整合序列光学常用之镜头设计功能
优势
投影机光学引擎镜头模拟
高亮度LED头灯照度分析
SpotDiagram 焦距分析
光学引擎光线追跡
非同轴光学系统之设计模拟
利用DesignTable多种组态之模拟应用
逆向光追跡应用(LightPath Finder)
案例
Optisworks 直下式LED透镜设计应用
随著LED成本降低，以往设定为为高单价的LED TV更因为因为背光模组的架构调整，让LEDTV价格已经大幅贴近CCFL的直下式背光模组。
透过透镜的设计可以在较短的距离下将LED光线打开，OPTISWORKS充分结合SOLIDWORKS完整的3D MODEL参数设定功能，结合光线追迹的3D观察，找出影响光线扩散的曲面。让光学工程师迅速找出有效的位置与几何，直觉的进行修改参数并及时进行光学模拟的动作。减少以往机构软体与光学软体透过IGES或是STEP档案格式产生的困扰，并保留光学设计需要的参数架构，让光学设计能更有效率。
以下说明整个LED LENS的设计优化过程
载入系统档案，并设定相关光学特性，包含表面特性、材质特性。
光源设定 ：设定光源各种特性，包含能量大小、颜色、光型。
建构辉度接收器，并设定所需要接收器的相关尺寸及观察位置。
使用组立件新增除料功能，再建构一个椭圆之旋转除料于透镜内，并将需要变动之尺寸设为参数，包含『除料高度』及『内曲面圆半径』 。
进行迴圈参数设定
将模拟结果进行拖拉至TARGET definition 并进行进阶设定。设定contrast最低为优化目标。
再设定需要优化时要调整的结构尺寸，本次优化所设定的尺寸变数2 个，透过点选方式将参数载入并设定其大小区间
设定进行迴圈运算时所需要之间隔数量。
输入所需要优化的目标值为极小值。
开始启动优化运算，会即时列出所进行优化后之当下结果数据及优化调整的次数，且3D model尺寸自动更新并进行模拟。
完成迴圈运算后， Optisworks 会自动列出所有模拟后之结果。
将透镜之除料尺寸更新为优化后之尺寸后，辉度之Contrast为0.9234，大 幅提升了透镜之均光性
Contrast& RMS contrast 说明 ：
与实际量测现象相符，将过高与过低部分之能量过滤掉，可以透过Threshold设定欲观察之极值区间，辉度之Contrast再降为0.7769，增加了Contrast之参考性。
OptiSystem
背景介绍
在一个行业中，成本效率和生产率是一家公司成功的重要条件，一流的OptiSystem软件能够最小化时间成本且减少光学系统、链路以及元件设计的相关成本。OptiSystem是一个创新的，快速更新且强大的软件工具，几乎能够帮助用户完成从LAN,SAN,MAN到超长距的宽光谱光网络的传输层中的每种光学链路中的设计，测试与模拟。它可以完成传输层光通讯系统设计以及从元件到系统层的规划，直观的呈现分析并提供方案。通过与Optiwave其它的产品和行业领先电子自动设计软件的集成，以加速您的产品上市并缩短投资回报周期。
特点
投资风险大幅度降低
快速投入市场
快速、低成本的原型设计
优势
对系统性能进行总体解析
进行参数敏感性评估以帮助设计公差参数
向潜在客户的直观显示设计选项和方案
交付器可直接访问大量系统表征数据
提供自动化参数扫描和优化
与Optiwave系列产品进行集成
案例
光发送机模型设计案例：铌酸锂（LiNbO3）型Mach-Zehnder调制器中的 啁啾（Chirp）分析
模型的设计布局图
外调制器由于激光光源处于窄带稳频模式，我们可以降低或者消除系统的啁啾量。一个典型的外调制器是由铌酸锂（LiNO3）晶体构成。本设计实例中，我们通过对该晶体外加电压的分析调整而最终减少该光发送机中的啁啾量，其模型的设计布局图如图所示：
模拟分析
在上图
中，驱动电路1的电压改变量ΔV1和驱动电路2的电压改变量ΔV2是相同的。图1.4为MZ调制器的参数设定窗口。其中MZ调制器以正交模式工作，外置偏压位于调制器光学响应曲线的中点，使偏压强度为其峰值的一半。而消光系数设为200dB，以避免任何由于不对称Y型波导而导致的啁啾声。对于双驱动调制器而言，两路的布局是完全一样的[3]，所以这里可使用一个Fork将信号复制增益（本例设有三次参数扫描过程中，V2大小分别为V1的-1，0，-3倍）后到MZ调制器的另一个输入口。
图1.4 LiNbO3 Mach-Zehnder调制器的参数设置
啁啾（Chirp）量可根据两路的驱动偏压值得到，如公式1.1，其中V1，V2分别为两个驱动电路的驱动电压，α为啁啾系数
图1.5为一系列信号脉冲输入时，在2，3口的电压V1= –V2 = 2.0V
时波形。根据公式1.1可知在这种情况下，啁啾系数α为0，而实际模拟出来的结果可见图1.6。
图1.5输入口2的电压为2.0V，输入口3的电压为-2.0V时的电压波形
图1.6 V1=-V2=2.0V时，输出的光信号波形及其啁啾量（Chirp）
此外，为了观察啁啾量随电压的改变情况，当设定外加偏压为V1= -3V2=3.0V时，根据公式1可得到α为0.5，输入口2，3和输出口的信号波形可参见图1.7，1.8：
图1.7 当V1= -3V2=3.0V时，输入口2，3的电信号波形
以上两次不同V1，V2外置偏压的情况下，OptiSystem提供了实际情况的模拟仿真，并得到一系列结果：
1 ) 当V1=-V2=2.0V时，如图1.6所示，其中的亮红线为光发射器的啁啾量，可得到其大小约为100Hz；相对于光源的频率，这个啁啾量在实际情况中可基本视为零。
2 ) 当V1=-3V2=3.0V时，如图1.8所示，啁啾量的大小约为3GHz，这个大小的啁啾量在实际情况中对输出光信号的灵敏度以及最终所能传输的距离都会有十分严重的影响，需要设计者避免和消除。
从本设计案例中，我们可以利用OptiSystem提供的元件和分析功能设计并得到关于LiNbO3Mach-Zehnder调制器中的啁啾量大小随两路输入电压的变化关系，从而可在实际设计时针对一些参数进行设定和分析，以得到最佳的效果
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