引言：了解设计目标
% `5 T& I4 d5 `# f8 gpSim Plus为实现复杂的光电子集成链路设计提供了易于实现的平台。本案例涉及一个可编程光子三角链路的设计与自动化配置，链路由多个可编程单元构成。每个单元可以通过电控切换三种工作状态：直通状态、交叉状态和部分耦合状态。通过控制各单元的状态，能够实现对整个链路光输出的精准控制。* ?+ r7 x, t# i% Y
5 A' }, x- o- z6 V! z
本案例主要展示如何利用 pSim Plus 结合 Python 脚本对链路进行搭建、参数化、目标函数定义和自动优化。
" q/ Z2 o8 E7 t( F' |
1 I2 q; X+ S" }' ]4 T可编程光子三角链路的工作原理基于三角形拓扑结构设计，由可调耦合器和相移器组成多个光学单元。每个单元可在直通、交叉和部分耦合三种状态间切换，通过电信号控制耦合比例并用相移器调整光程差。这种结构的可重构性使其能实现光开关、分配器等复杂的光信号处理功能。
. U" R& @ s- k3 @+ K- B2 m9 X+ K2 B' T4 K
初始化链路参数及环境6 J% `+ R# i i4 ]: ]- ~0 o0 S
第一步涉及在pSim Plus中初始化链路参数及环境：
0 M4 W3 `/ ^( c$ j; |8 G# Z1.定义仿真背景参数
# k7 A4 p* ]; W) n, v* Z2.定义链路结构实体化参数' E9 o0 {- [: F8 G' E; S
3.调用软件内置函数创建仿真环境; ]! ? Q- |/ X: u4 w& x
4.定义优化相关参数
/ O: }3 h: S# W
m0r5ynur3br6401741155.png
* ?- z$ H( ^9 C7 V1 f1 A* W4 S3 `$ h- D0 M
图1
( }3 P; q" M/ \$ P7 s" g9 U% [. ]
6 i8 s0 x5 D' L) T创建链路结构' J9 A+ C2 p/ a5 O8 F# P
在完成链路参数及环境的初始化后，创建主体链路：$ q) v } A1 R/ s1 H' u
1.创建光网络分析仪
* K# i0 K( Z6 c$ E2.创建耦合结构与相移器. @% B0 e7 K9 M' l8 v
3.利用setattr和getattr函数创建可重复延伸器件6 P* H: N- V5 u1 m/ H
4.对上述器件设置位置
8 {8 O8 E5 Q3 c5.对上述器件参数进行初始化5 Q7 e! W6 F$ t2 I+ q3 p7 k
btcakvryn0s6401741255.png
" w7 y+ I- `& T4 _图26 A: _" r# F2 }$ H5 c' j
$ G# E: j2 U! S' U: t" M- k: F% q! D
添加光路连接& }+ V% B. V+ B' P) X
生成主体链路器件后，对各器件的接口连接：, g# s! A# m* b! ^1 e+ @0 w
1.连接光网络分析仪输出接口作为输入光
1 H) @0 U' D2 Y3 y, @2 N6 K' a& b2.连接各耦合器件
9 K9 T9 i4 q" _( M. `% T3.连接各相移器
4 i+ k% H" t& E/ x5 e3 ~% ~4.经链路输出光连接至光网络分析仪输入端口( \! S) m% V: @3 g2 l
mmppkvkhbfi6401741355.png
" q! x$ J+ I j+ w( g$ m
wxcjgrjc1mc6401741455.png
! ?: q6 v' G2 r, F
图3：连接后的整体链路，包括耦合及相移器件。0 s8 {9 \6 k+ T3 f: U% l) h
7 W; q. R+ s0 l6 W, i" k/ Z' w% z5 Z
调用PIVOT实现可视化优化算法配置
0 J. ^7 s2 J5 \( c- l- f7 J读取数据，调用算法进行目标函数优化：
% g0 v T3 T9 @4 z. @& x1.读取光网络分析仪得到数据' w' v$ O$ Y( j5 X
2.根据出光需求创建目标函数
# a# V: X: f! L" x3.调用PIVOT
2 ]6 D; I1 k3 V, S3 G4.利用算法使目标函数最小化
0 u" m' Y$ D8 }- } l4 c
ewyzpl3m0ko6401741555.png
( {) j5 o- I3 K3 `
图4/ ]( Y6 |/ t+ P7 B- r4 _
h: [4 L1 A m3 S" g
生成带有最优结果的链路供用户进一步操作
' i7 C0 g) l! {1 x优化完成后，生成带有最优参数的链路
" T$ a3 U# h% @: ]$ n$ u
yfth1c5z11o6401741655.png
& y* X$ Q0 I$ l图5
2 J- w+ i* T5 B) y" Z/ R$ d
; ^% s6 m7 ~& |. h$ X结论
# s' J4 Y! Y3 ~6 D本文展示了使用 pSim Plus 实现可编程光子三角链路的自动化配置的系统方法。通过实现这些步骤并充分利用 pSim Plus 内置器件及功能，设计者可以高效地设计目标链路。
* [( C1 {4 ]/ i% [* |& `* b- g5 O1 s9 ?# E" e# t4 L# U0 i& \
这种实现方法展示了 pSim Plus 在处理复杂链路设计的能力。软件的Python环境不仅可以让我们调用不同的算法对目标进行优化，而且可以使用很多工具使链路设计实现一体化。本案例使用的 pSim Plus 版本为1.1.1。需要本案例的用户，欢迎点击左下角“阅读原文”跳转逍遥问答平台索取。7 I6 Z0 j/ \9 a( O0 [
rivesf2x20o6401741755.png
4 g8 H3 O/ R+ I- x8 k
, U& x$ E+ y* d% n* `6 A! k参考文献- a9 T8 B; l. o4 x
[1] https://photocad-docs.readthedocs.io/en/latest/example_manual/triangle_mzi.py.html
6 [4 x p: X& e O5 @0 k1 R4 A: T- u& x7 T$ A M
END
. C! L% _1 x" n2 q& C: q0 c
" h" J6 t% ^6 W# s: j欢迎转载$ v7 B* T* U+ p' J1 v$ p9 v
. }6 X4 t% i: ?* v2 l8 z! O1 l/ i& t- K
转载请注明出处，请勿修改内容和删除作者信息！5 I9 S+ K. t0 p# A1 u
6 ~- W0 {1 \3 F- o
# l8 \+ n+ k- V1 s
4 H3 w! Z$ A( i! ?6 i9 c6 o+ P
1i0i4rznp4d6401741855.gif
8 P% u! s ?2 a+ A4 Z
2 G9 Z/ K. a! h1 v9 C
关注我们( Y1 z- ^: q* Z4 g+ x, w
% V! a' m1 z1 Z- N0 N E4 i1 k9 x+ C7 ]" [, U$ q
1ct5uv2feff6401741955.png
) c" B1 f- J7 D1 | | & x! w9 Z" i2 D: K! j/ U9 s
uam4krqgqr16401742055.png
% d0 ~. F4 F- S8 l, T1 B3 |5 v
| ( a9 r8 i: R7 ~) X: g/ K
cponcng3ia06401742155.png
2 g/ @$ j$ ~6 Z/ v! O+ d/ l
|
. G4 R0 _5 O+ g% m8 C
% d. U/ a1 S7 R0 G' a8 q$ m: r
7 N7 |3 B% v( f4 W0 e% N+ p& [ H1 {8 D" ^0 T: K# H( O6 M' L. y; V
关于我们：! ?/ s& R( `9 v* f
深圳逍遥科技有限公司（Latitude Design Automation Inc.）是一家专注于半导体芯片设计自动化（EDA）的高科技软件公司。我们自主开发特色工艺芯片设计和仿真软件，提供成熟的设计解决方案如PIC Studio、MEMS Studio和Meta Studio，分别针对光电芯片、微机电系统、超透镜的设计与仿真。我们提供特色工艺的半导体芯片集成电路版图、IP和PDK工程服务，广泛服务于光通讯、光计算、光量子通信和微纳光子器件领域的头部客户。逍遥科技与国内外晶圆代工厂及硅光/MEMS中试线合作，推动特色工艺半导体产业链发展，致力于为客户提供前沿技术与服务。3 Y. N% J) O6 H* G0 v% ^+ X8 m
Y! P4 u2 @1 u0 h1 ]& n1 rhttp://www.latitudeda.com/+ s0 \, {' A' {: o3 P. S; l
（点击上方名片关注我们，发现更多精彩内容） | 
电子产业一站式赋能平台
窥视卡
置顶卡
变色卡
