ANSYS Lumerical 2020 R2官方正版

Lumerical2020是专门为研究人员和工程师们提供的一款高性能光子模拟软体，内置功能强大的光子系统仿真解决方案，可用于光子器件、电路和系统设计的模拟环境，因此可很好的应用在光子科学和材料加工的先进领域中，如AR/VR、数位成像、太阳能和量子计算等。同时，自2020年起Lumerical被ANSYS公司正式收购，而小编这次要介绍的是ANSYS Lumerical 2020 R2这个版本，这是近期全新推出的版本，该软件内置Lumerical CHARGE、DGTD、FDTD、FEEM、HEAT、INTERCONNECT等多个强大的组件，十分全面，从而更好的为用户们提供强大的CMOS图像传感器、光伏发电、光子逆设计、雷射、超材料、等离子等各种功能。

另外，全新的ANSYS Lumerical 2020 R2与上个版本相比，为用户们提供了全新的使用体验，例如新版本控制方案、全新的脚本中的安全模式、Ansys许可集成等，而且还对PID的网格和梯度计算器的性能、FDTD引擎、光子逆设计的文档、stackdipole和stackpurcell脚本命令等多处进行了改进及增强，从而提供更好的线程支持和性能供用户使用。除此之外，Lumerical2020还增强了Ansys的战略，以创新和改进其解决方案来满足客户的未来需求，为所有行业领域提供强大的仿真技术，并致力于带给用户更好的使用体验。

Lumerical2020破解版安装教程：

1、下载解压，得到ANSYS Lumerical 2020 R2源文件和破解补丁；

2、运行Lumerical_data.msi开始安装软件；

3、同意并且接受条款，然后继续安装；

4、选择软件安装路径，默认即可；

5、等待安装完成，然后点击finish退出引导；

6、将破解补丁中的文件全部复制到软件目录下，并进行替换；

【默认路径C:\Program Files】

7、新建系统变量， ANSYSLIC_DIR=指向 \ Shared Files \ Licensing

默认情况下：C:\Program Files\ANSYS Inc\Shared Files\Licensing ）

ANSYSLMD_LICENSE_FILE= 指向 \Shared Files\Licensing\license_files\ansyslmd.lic

默认情况下：C:\Program Files\ANSYS Inc\Shared Files\Licensing\license_files\ansyslmd.lic

8、从开始菜单，运行配置许可证。选择“浮动”选项卡上，选择：企业， 输入ansyslmd.lic的完整路径，然后单击确定；

9、至此，ANSYS Lumerical 2020 R2破解版成功激活，打开即可免费使用。

ANSYS Lumerical 2020 R2新功能

1、Ansys许可集成

Ansys-Lumerical工具已与Ansys许可服务器集成。用户现在可以在使用企业许可证时连接到Ansys许可证管理器，或者继续使用Lumerical许可证服务器上的现有业务许可证。

2、新版本控制方案

从2020 R2版本开始，Ansys-Lumerical产品已采用所有Ansys工具使用的版本控制方案。由于这是2020日历年的第二个主要版本，因此已被标记为2020 R2。

3、脚本中的安全模式

新的“安全模式”为用户提供了针对恶意脚本的增强安全性。在所有Ansys-Lumerical产品中，安全模式默认情况下处于打开状态，可防止攻击者访问或修改系统文件。

4、MPI和防火墙例外

的选项2020 R2版本的Windows安装程序允许用户选择要安装的MPI软件包以及要应用的防火墙例外。默认设置将安装MS-MPI软件包，并且不应用任何防火墙例外。

5、PID的网格和梯度计算器的性能改进

2020 R2的有限差分网格可以更有效地利用您的CPU，并提供更好的线程支持和性能改进。当在CAD中或在具有多线程的引擎中使用保形网格时，用户可以期望适度的加速，特别是对于具有复杂几何形状的项目。选择使用精确的体积平均网格划分技术来计算梯度的光子逆设计用户将看到大幅提高的速度和更高的精度。

6、FDTD引擎可以计算端口模式

从2020 R2版本开始，可以在FDTD引擎中进行端口，源和监视器的模式计算。由于几何形状或仿真设置的更改而需要的模式重新计算不再立即执行。运行模拟时，引擎将重新计算需要更新的模拟的任何模式信息。此更改使用户可以更快地创建，保存和更新其项目，并将较大的模式计算分流到远程引擎。请注意，用户仍然可以选择从CAD中计算模式信息，并且检查CAD中的模式信息的脚本将发挥相同的作用。

7、光子逆设计的文档改进

Python API和lumopt的文档已进行了重大修改，其着陆页将您带到相关资源，例如：Photonic Inverse Design Overview 9和lumopt 3入门。此外，用于设计光栅耦合器的应用示例光子逆设计1已进行了重大更新，具有更完整和详细的工作流程。

8、固定温度边界条件下的总热阻

CHARGE和HEAT求解器中的固定温度边界条件对象现在具有在边界处添加集总热阻的功能。这使用户能够通过集总热阻对系统外部的仿真系统（将其连接至散热器）进行建模，从而模拟散热器远离仿真结构的实际设备。在此App Gallery示例4中查看此新功能。

9、更改stackdipole和stackpurcell脚本命令

作为此版本的一部分，对STACK偶极子命令（Stackdipole和stackpurcell）进行了一些概念上的更改，仅接受和返回物理量。以前，用户会将偶极子方向指定为非极化，垂直极化或S / P水平。作为一维解算器（表示圆柱对称性），S或P极化的概念没有意义；这些水平极化仅打算用作中间极化。因此，现在接受的方向参数是“垂直”（“ vert”），水平（“ horz”）和“随机”（或“ rand”），这是前两个参数的叠加。

10、支持FDTD中的背景材料

FDTD求解器对象现在允许用户从材料数据库中选择背景材料。这将使用户能够在他们的FDTD模拟中轻松地使用分散材料作为背景材料。

11、在FDTD港口群延迟计算

FDTD端口现在可以计算组延迟。当用户启用组延迟计算时，求解器会在模拟频段的中心周围添加两个额外的频率点，以准确计算组延迟。用户可以从FDTD求解器属性编辑器的“高级”选项卡中控制这些附加点的间距，以提高准确性。用于Virtuoso协同仿真的

12、单配置网表

Virtuoso协同仿真现在允许用户设置单个HED网表配置，用于原理图电路设计的层次扩展。这将为电网表和光网表提供一致的层次结构扩展，并显着简化电光协同仿真的仿真设置。

13、简化的Virtuoso互操作环境设置

大大简化了Virtuoso互操作环境设置，将需要较少的文件和用户Virtuoso工作目录中的设置。

14、空间关联使紧凑模型库和蒙特卡洛扫描成为可能

CML编译器现在可以接受有关空间相关性的信息，并将其包含在已发布的紧凑模型库中。然后，互连中的Monte-Carlo扫描对象可以运行Monte-Carlo扫描，其中包括使用这些紧凑模型库构建的电路的空间相关性影响。

Lumerical2020组件介绍

1、Lumerical DEVICE version

DEVICE是设计、分析和优化半导体光电子器件的超强半导体TCAD 器件仿真软件，DEVICE应用工业界验证的漂移扩散方程对半导体中载流子进行静态和瞬态建模。使用高级的有限元网格生成算法，DEVICE软件能够有效地处理任意几何形状，可以精确地仿真创新的集成光电子设计。Lumerical 的DEVICE 软件能够有效地处理任意几何形状，因而允许产品工程师和研究科学家将精力集中于创新集成光电子设计理念，同时又对模拟结果的准确性具有信心。DEVICE 为用户提供了一套完整的工具来设计和评估硅器件的性能，包括集总的过程模拟、全面的物理材料模型、稳健的数值算法，再加上Lumerical直观的人机交互界面和强大的文本程式，使得在无缝集成、高产出的环境下快速、准确地研发前沿光电子器件成为可能。

2、Lumerical FDTD Solutions version

FDTD Solutions 是一款三维麦克斯韦方程求解软件，可以分析紫外、可见、红外至太赫兹和微波频率段电磁波与具有亚波长典型尺寸复杂结构的相互作用。FDTD Solutions：基于矢量3维麦克斯维方程求解，采用时域有限差分FDTD法将空间网格化，时间上一步步计算，从时间域信号中获得宽波段的稳态连续波结果，独有的材料模型可以在宽波段内精确描述材料的色散特性，内嵌高速、高性能计算引擎，能一次计算获得宽波段多波长结果，能模拟任意3维形状，提供精确的色散材料模型。

3、Lumerical INTERCONNECT version

IINTERCONNECT 是一款集成光子线路设计软件，利用其树形分布的示意符号可以简便、可靠地设计、仿真和分析复杂和大型光子集成线路。Interconnect是一个光-电和光子集成线路(PIC)设计软件包，可以用于设计、模拟仿真和分析包含马赫-曾德尔调制器、耦合环形谐振腔和阵列波导光栅等在内的集成光路、硅基光子学器件和光互联系统，它同时含有时域和频域仿真器. 时域仿真是通过数据流系统仿真器进行的，因此比传统的时间离散或时间驱动的模拟器更具灵活性。模拟器调度scheduler计算每个原件以生成时域波形样本，并将它们双向传播。两个非常靠近的组件之间的耦合可以允许模拟光学谐振器的分析。频域仿真是利用散射数据来计算线路的整体响应，它是通过求解一个稀疏矩阵-即表示线路连接的散射矩阵来计算的，其中每个散射矩阵代表一个独立元件的频率响应。

4、Lumerical MODE Solutions version

MODE Solutions 拥有特征模式计算以及长距离光场传播的各种仿真方法，是一款设计、分析、优化波导结构的理想工具。特征模式计算引擎可以计算任意形状波导中导模的物理特性； 其2.5D varFDTD 可以快速高精度地仿真SOI楔形波导和环形谐振腔等；而特征模式展开法 eigenmode expansion (EME) solver 是仿真长传播距离波导器件，例如模斑尺寸转换器、楔形波导和布拉格光栅等器件的理想方法。

软件特点

1、CMOS图像传感器

手势传感器，机器视觉和3D成像对成像应用的兴趣日益浓厚，导致对高性能CMOS图像传感器架构进行了深入研究

2、衍射光学和金属感

衍射光学元件（DOE）和超颖表面正在探索中，以用于平面成像应用，包括增强现实和生物医学设备

3、集成光子元件和电路

光子集成电路为从数据中心通信到环境和生物传感以及量子计算的各种应用提供了广阔的前景

4、LED/有机发光二极管

为了提供更明亮，更高效的光源，研究人员正在探索如何在发光二极管（LED）和有机发光二极管（OLED）结构中使用纳米光子学

5、超材料与等离子

下一代光子设备和传感器中的等离激元和工程光子材料（例如超材料）存在许多高影响力的机会

6、光伏发电

为了提高效率并降低材料成本，研究越来越集中在新的太阳能电池设计概念上

7、光子逆设计

给定所需的目标性能，可采用计算方法来找到最佳的设备几何形状

8、雷射

将物理仿真的精度与光子集成电路仿真的性能和规模相结合