国际 主流软件 专辑三十四 光学工程

1. 美国 Ansys

1970 年创立于美国，全球多物理场仿真行业龙头企业，长期通过行业并购搭建完备光学仿真工具体系。核心产品为 Zemax OpticStudio、Lumerical、Speos，OpticStudio 是消费光学镜头、精密成像领域普及率最高的序列与非序列光学设计软件，Lumerical 依托 FDTD 算法成为微纳光子、硅基光电子器件主流仿真工具，Speos 深耕车载照明与人眼视觉仿真领域。核心优势为光线追迹、波动光学、热力学、结构力学、电磁场多物理场耦合仿真，支持批量 Python 二次开发与超算并行运算，业务覆盖镜头研发、微纳光子器件、车载光学、AR/VR 全产业链，2021 年完成对 Zemax 收购，夯实光学仿真核心赛道优势。

2. 美国 Keysight

前身追溯至 1939 年HP 测量测试事业部，2014 年正式独立拆分，全球高端精密测量仪器头部企业。核心产品包含 CODE-V、LightTools、LucidShape、RSoft 套件，CODE-V 是航天军工高端成像系统标杆设计软件，全局优化、MTF 公差分析、梯度折射率与衍射光学元件解析能力行业顶尖；LightTools 专注非成像光学、杂散光仿真；LucidShape 定向服务汽车车灯设计；RSoft 套件用于光子器件电磁仿真。核心优势实现成像光学、照明光学、车载光学、光子器件工具互通联动，打通仿真设计与硬件实测闭环验证渠道，航空航天、军工、车企行业客户基数庞大。

3. 瑞典 COMSOL

1986 年成立于瑞典，全球通用多物理场仿真老牌厂商。核心产品为 COMSOL Multiphysics，内置射线光学、波动光学两大光学专业模块。软件不侧重传统镜头自动化优化，核心亮点为开放自定义 PDE 偏微分方程求解，可将光学与热学、压电、流体、半导体等物理场深度耦合，在光学微腔、超表面、非线性光学、激光谐振腔等前沿器件研发领域优势突出，支持自定义封装仿真应用程序，在全球高校、前沿科研机构渗透率常年位居前列。

4. 加拿大 Optiwave Systems

1994 年加拿大创立，光通信系统仿真领域老牌龙头。核心产品为 OptiSystem、OptiBPM、OptiFDTD，OptiSystem 是光纤通信系统级仿真标杆，可完整仿真长距离光纤传输、光模块、光放大器、WDM 光网络链路；OptiBPM 依靠光束传播法，多用于平面波导器件设计研发。企业长期聚焦光通信与集成光波导赛道，可完成从分立光器件到完整通信网络端到端仿真，是全球主流通信设备商、光模块厂商常备工程软件。

5. 美国 LRC（Lambda Research Corporation）

1993 年成立，依托美国罗切斯特光学实验室技术积累，深耕非成像光学领域。核心产品为 TracePro、OSLO，TracePro 擅长照明系统、杂散光分析、背光模组、激光光路非序列光线追迹；OSLO 兼顾传统镜头序列优化与物理光学计算。软件几何建模稳定性强，光学材料、散射材质数据库完善，在通用照明、光路杂散光校核领域市场份额稳定，广泛应用于各类科研院所与光学制造企业。

6. 美国 BRO（Breault Research Organization）

1979 年成立，全球杂散光系统仿真领域开创企业。核心产品为 ASAP 高级光学系统分析程序，采用原生纯非序列光线追迹架构，偏振分析、散射计算、鬼像排查能力行业顶尖。软件弱化镜头自动优化功能，专攻复杂光机系统杂散光抑制、红外光学系统、高能激光光路、显示背光系统设计，底层脚本可编程性极强，可承载百万量级光线并行计算，长期为天文望远镜、红外探测军工项目提供仿真验证支撑。

7. 德国 ZEISS

1846 年创立，百年全球精密光学硬件龙头企业，配套自研专业光学仿真软件。核心产品为 FRED 光学仿真软件，适配复杂光机系统杂散光、偏振、光学干涉、红外光路仿真，多用于内窥镜、天文仪器、高能激光、AR 光学元件研发。依托蔡司精密光学硬件产业链优势，仿真规则贴合实体镜头加工、光学器件量产工艺，支持几何光学与物理光学混合追迹，在医疗光学、高端科研仪器行业绑定大量稳定客户。

8. 荷兰 Synopsys PhoeniX

1993年成立，2018 年被Synopsys收购，是光子集成电路 EDA 领域先驱厂商。核心产品为 OptoDesigner，面向硅光、磷化铟等光子芯片，完成版图布局布线、波导仿真、工艺合规校验全流程设计。借鉴集成电路 EDA 设计思路实现光子芯片自动化设计，与全球多家光子流片厂官方 PDK 工艺库适配，可完成芯片流片签核，是商用光子芯片工程化落地的主流设计工具。

9. 德国 Siemens Digital Industries

国际顶尖工业 CAE 综合服务商，光学仿真是其多学科联合仿真重要板块。核心产品为 Simcenter Virtual Lab 光学仿真套件、内置射线光学模块，重点面向车载光学、汽车车灯、工业机器视觉系统级仿真。依托Siemens完整工业软件生态，实现三维机械结构、力学、热力学、光学一体化联合仿真，贴合整车、自动化设备完整研发流程，工业级大型项目落地经验丰富，车企、工业装备厂商客户资源雄厚。

10. 美国 R-Soft Design Group

1992 年成立，微纳光子电磁仿真早期开创企业。核心产品为 RSoft 全套仿真套件，包含 BeamPROP、FullWAVE、DiffractMOD 等多款工具，集成光束传播法、时域有限差分法、严格耦合波分析法等多种主流求解算法，多用于介质波导、光栅、超表面、衍射光学元件、特种光纤研发。软件兼容性优秀，可和主流镜头、照明软件开展器件 - 系统联合仿真，是微纳光子工程领域经典老牌工具。