Ansys Lumerical 2026 R1 功能模块概览
Ansys Lumerical 是一套面向光子学器件与系统仿真的软件产品组合，覆盖从芯片级光电子器件到光子集成电路与系统的设计验证流程。2026 R1 版本在深化与 Synopsys 工具链集成的同时，围绕多物理场求解、GPU 加速与 Python 自动化持续增强。
器件级求解模块
FDTD 求解器基于三维麦克斯韦方程时域有限差分方法，可分析紫外、可见光、红外至太赫兹频率段电磁波与亚波长尺寸复杂结构的相互作用，支持 GPU 加速并可在 GPU 上仿真需要载流子密度引起折射率扰动的有源器件。MODE 求解器面向波导器件设计，提供模式求解与传播分析能力。Multiphysics 模块集成 CHARGE、HEAT 与 EME 求解器，支持电、热与电磁多物理场耦合仿真。
系统级设计模块
INTERCONNECT 是集成光子线路设计软件，利用树形分布的示意符号设计、仿真和分析复杂的光子集成线路，支持包含马赫-曾德尔调制器、耦合环形谐振腔在内的光电子与光子集成电路。CML Compiler 用于编译器件的光子学 Verilog-A 紧凑模型，并可直接生成 Synopsys OptoCompiler 可读取的模型库。光学网络分析仪（ONA）在 2026 R1.2 起可在 PrimeWave 中直接调用，用于 INTERCONNECT 引擎的频率性能分析。
自动化与设计工具
PyLumerical 是基于 Python 的解决方案，与 PyAnsys 生态完全兼容，可自动化驱动 FDTD、MODE、Multiphysics 与 INTERCONNECT 等工具。lumopt2 是 2026 R1 新增的逆设计模块，提供现代化的 Python 接口，支持对称边界条件以降低对称器件的内存占用。VCSEL 设计工具可创建三维圆柱形 VCSEL 结构，集成光学、电气、量子与热分析，输出 LIV 曲线与近远场分布。
设计流程集成
通过与 Synopsys OptoCompiler 的直接桥接，用户可在光子电路仿真与版图设计之间无缝切换；版图几何向导（Layout Geometry Wizard）可将 OptoCompiler 参数化单元版图直接导入 Lumerical Multiphysics。Sentaurus TCAD 联合工作流支持导入 NP 密度与掺杂分布数据。面向超透镜与亚波长光栅，官方提供与 Zemax OpticStudio 配合的插件与 .lmap 映射文件导出能力。2026 R1 起 Lumerical 产品支持 Kubernetes 集群作为计算资源。
