摘要
|n9~2R 
3L2@C% R Wa4O# 现代
光学系统的
优化一般会涉及到大量的
参数，例如：优化
光栅时不仅需要考虑光栅的几何参数，还有所需的入射方向。随着参数数量的大量增加，优化越来越具有挑战性。对于这种情况，VirtualLab Fusion提供了与Dynardo的optiSLang软件的接口，可以使用不同的高级优化算法。
en\shc{R]` Fv!zS.)` VirtualLab Fusion和optiSLang的界面
(qn ; MN6< X4<!E# VirtualLab Fusion是一种灵活且可定制的建模工具平台，可以仿真复杂的光学装置，例如：将一组平面波耦合入光波导。
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@ O6rrv,+_L 
*"rgK|CM$ )
V}q7\G~ optiSLang是一种包含各种高级工具的
软件平台，包括敏感度分析、多元和多学科优化、鲁棒性评估、可靠性分析和鲁棒设计优化。
NOOP_:( 7H 两种软件平台的结合使得例如智能光波导耦合等高级光栅
结构变为可能。
a'R)3:S U)oH@/q VirtualLab Fusion – 光学装置初始化
x;H#-^LxW= npcB+6 初始装置
p #vZYwe=L ─ 一般来说，在VirtualLab中定义的
光学系统都可以使用optiSLang进行优化。
^B9rt\,q ─ 该例中的光学系统包含了平面波
光源和用于周期性介质的波导耦合探测器。
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iG<rB-" T';<;6 J** VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
s3m] rC sA18f2 波导耦合探测
.E !p ─ 波导耦合探测器是一种特殊工具，用以探测某个周期性结构以特定角度范围入射的效率。
e@k`C{{C]o ─ 可以从探测器的编辑对话框中的目录定义或加载周期性结构。
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X|.M9zIx p%304oP6 VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
JyPsRpi\ 波导耦合探测
a/@<KnT ─ 该例中使用了倾斜光栅。
muLt/.EZ p'afCX@J 
"c erg?ix Ph&AP*Fq VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
dZ!Wj7K) 波导耦合探测
z-G|EAON"/ ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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&fBLPF% 6 2A3;#v VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
O[RmQ8ll a!"81*&4# 波导耦合探测
W(*:8}m,p ─ 输入光源的入射角度范围在探测器编辑对话框中指定。
s{q)m@ ─ 通过最小和最大笛卡尔坐标系角度alpha和beta与它们的采样点数定义。
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2, Y8ML< x&3!z[m@@ VirtualLab Fusion – 波导耦合
db "FC3/H 02X ~' To" 波导耦合探测
Cna@3)_ ─ 可以从探测得到的效率计算平均值和均匀对比度，并在探测器结果标签页中给出。
S~vbISl ─ 作为结果，探测器可以用于评估在特定角度范围内的周期性结构。
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VVuL +i k /nOz* VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
'l\V{0;mp woZ 'T 输出LPD至OPtiSLang
uR"s rn;^ ─ File→Export→Export to optiSlang Project
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,=l MtW /_rAy VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
'#<?QE!d2 IS7g{:}=p 输出LPD至OPtiSLang
c1wM " ─ File→Export→Export to optiSlang Project
" }D u As ─ 输出LPD文件，并产生输入至optiSLang的必要光学装置文件。
oaI7j=Gp _1*EMq6 
"f fwh u;DF$
VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
+-,Q>` +S M $# 输出LPD至OPtiSLang
'DF3|A], ─ 在输出对话框窗口。
u*[,W-R& 可定义参数空间，并包含了参数的变化范围。
\Ja%u"D A 可以选择保存到的输出文件夹。
:c,\8n 可以指定
模拟引擎，用于分析。
?)Lktn9% ,oDZ:";
Js qze'BGY 2uw%0r3Vi6 optiSLang – 初始化优化
6+IOJtj mBc;^8I?23 设置求解器系统
D`e!CprF ─ File→New project…
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k sY^w+>(! {AI P\ optiSLang – 初始化优化
yyk[oH-Q @okC":Fw, 设置求解器系统
E?z 3&C ─ 继续，拖动求解器（Solver）向导到场景（Scenery）窗口。
F=B>0Q5 ─ 打开了一个对话框，列出了几种求解器（Solver）范例。
? $p GG ─ 求解器（Solver）范例中必须选择VirtualLab。
ZcX%:ebKS AO;+XP= 
\W ouTn optiSLang – 初始化优化
j]J2,J *we 3i 设置求解器系统
fJO U1% ─ 然后会弹出文件对话框，必须打开VirtualLab输出的system.lpd文件。
e @p` -;< \ ;Hj,z\ 
4' +/R%jk" 4_PMl6qo optiSLang – 初始化优化
(W3R3>; 3-32q)8 参数化的求解器系统
Sijw h1j*V ─ 参数化的求解器系统包含相应的VirtualLab文件和两个含有参数和结果的XML文件，用于定义优化函数。
;#/b=j\pi ─ 请务必保存计划。
]S,I}NP ]9z c[_
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MnKEZ: 2 &z{oVU+mA optiSLang – 初始化优化
Ew4DumI HJBUN 1n 参数化的求解器系统
8XX ,(k_b ─ 运行求解器系统以检查是否能正常工作并给出预期的结果。
3KB)\nF#% kp <9o!?) 
.eZ4?|at.F k6[t$|lMy optiSLang – 初始化优化
:+]6SC0ql rVQ:7\=Z 参数化的求解器系统
9j aYmY]~ ─ 运行求解器系统以检查是否能正常工作并给出预期的结果。
IIop"6Ko ─ 通过双击结果（Result）设计标签页中的参数化（Parametric）求解器系统窗口，可以检查参数和结果。
Ofqe+C }}grJh>tGg 
P; hjr; &xH>U*c optiSLang –设置优化
X,O& X Vize0fsD 参数化的求解器系统
+t.T+`
EG ─ optiSLang可以进行多目标函数的光学系统优化。
+tfmBZl^ ─ 这可以在参数化（Parametric）求解器系统配置的判据（Criteria）标签页中定义。
?{_dW=AQ1 \jq1F9, 
^N Et{]x w^R5/#F_r optiSLang –设置优化
J9poqp@`MG J _rCo4} 参数化的求解器系统
22tY%Y9 ─ 可以通过拖动均匀化对比度（Uniformity Contrast）到目标最小化（Objective Minimize）判据中定义第一目标函数。
;1{S"UY ─ 因此优化算法会尽可能地使均匀度对比最小化。
,iSs2&$ m +/Y )s5@< 
j nI) n* 1+#Vj# optiSLang –设置优化
4 Iy\
e5`{*g$i). 参数化的求解器系统
yn P^|Ou ─ 可以通过拖动平均值（Mean）到目标最小化（Objective Maximize）判据中定义第二目标函数。
;HqK^[1\ ─ 因此优化算法会尽可能地使平均效率最大化。
*WX6C("M ─ 这步操作被称为多目标优化。
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FfgG O 
%HYC-TF# 8(Z*Vz uu optiSLang –设置优化
P7u5Ykc* hC6$>tl 优化向导
C8&)-v| ─ 下一步可以通过拖放来使用优化向导。
k(VA5upCs {R1jysG tD 
[gv2fqpP OkzfQ
hC} optiSLang –设置优化
|:H[Y"$1; |&RdOjw$u 优化向导
{Qw,L;R ─ 第一步，提供了各种系统参数，包括其指定的值范围。
$:
Qi9N ─ 此外，optiSLang提供了一个可视化的值范围，其中标出了初始值。
FpW{=4 y k ─ 然后点击下一步。
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mrsj （来源：讯技光电）
