摘要
dBMr%6tz 
`Kq4z62V wLz@u$u? 现代
光学系统的
优化一般会涉及到大量的
参数，例如：优化
光栅时不仅需要考虑光栅的几何参数，还有所需的入射方向。随着参数数量的大量增加，优化越来越具有挑战性。对于这种情况，VirtualLab Fusion提供了与Dynardo的optiSLang软件的接口，可以使用不同的高级优化算法。
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Y2 aqzIMOAf VirtualLab Fusion和optiSLang的界面
1US4:6xX _ wm/=]*jpK VirtualLab Fusion是一种灵活且可定制的建模工具平台，可以仿真复杂的光学装置，例如：将一组平面波耦合入光波导。
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V
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'&hk? tjTnFP/= optiSLang是一种包含各种高级工具的
软件平台，包括敏感度分析、多元和多学科优化、鲁棒性评估、可靠性分析和鲁棒设计优化。
(7_}UT@ w- 两种软件平台的结合使得例如智能光波导耦合等高级光栅
结构变为可能。
&`IC 3O5 }grel5lq VirtualLab Fusion – 光学装置初始化
0B?t:XU , ;HbAk`\1A 初始装置
;X XB^, ─ 一般来说，在VirtualLab中定义的
光学系统都可以使用optiSLang进行优化。
U}2b{ ─ 该例中的光学系统包含了平面波
光源和用于周期性介质的波导耦合探测器。
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K/Qo~
n6]8W^g VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
(Ld,<!eN0 TcM;6h` 波导耦合探测
p`-Oz] ─ 波导耦合探测器是一种特殊工具，用以探测某个周期性结构以特定角度范围入射的效率。
Z0I>PB L@l ─ 可以从探测器的编辑对话框中的目录定义或加载周期性结构。
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85 GU~ . 6w Y6* R VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
*kE<7 波导耦合探测
:@8N${7`$A ─ 该例中使用了倾斜光栅。
+<o}@hefY2 6./3w&D; 
3"HW{= qPG>0
O VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
kI|7o>}< 波导耦合探测
'Wz`P#/ ─ 该例中使用了倾斜光栅。
}5qpiS"V9 mW&hUP Rx 
6z keWR oDBv5 VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
m# . N ;*}tbh3;. 波导耦合探测
g#/"3P2 H ─ 输入光源的入射角度范围在探测器编辑对话框中指定。
o!-kwtw`l ─ 通过最小和最大笛卡尔坐标系角度alpha和beta与它们的采样点数定义。
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JULns#tx} !5XH.DYq! VirtualLab Fusion – 波导耦合
|.EC>D / #M~ 6A^) 波导耦合探测
@zGz8IF ─ 可以从探测得到的效率计算平均值和均匀对比度，并在探测器结果标签页中给出。
QxI^Bx ─ 作为结果，探测器可以用于评估在特定角度范围内的周期性结构。
Qf #=Y j wFX>y^ 1 
ZD;1{ ly~tB LH} VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
x=%wP VJ mo( )l8 输出LPD至OPtiSLang
bD ADFitSo ─ File→Export→Export to optiSlang Project
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xh`4s .:/[%q{k VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
+ko-oZ7V (2 9BS(|! 输出LPD至OPtiSLang
i_<GSUTTr/ ─ File→Export→Export to optiSlang Project
e[l#r >NT ─ 输出LPD文件，并产生输入至optiSLang的必要光学装置文件。
uoi~JF p%ZOLoc)Y 
VteMsL/H Lh
rU fy
VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
}2+*E}g Nm4
h 输出LPD至OPtiSLang
6s(.u l ─ 在输出对话框窗口。
'"M9`@Y3^ 可定义参数空间，并包含了参数的变化范围。
K zW qHq 可以选择保存到的输出文件夹。
C=,O'U(ep 可以指定
模拟引擎，用于分析。
~;/}D0k$x u #Y# ,:{ 
X(M|T ]`b: ~U$ioQy< optiSLang – 初始化优化
%D6HY^]ayw .h
r $<] 设置求解器系统
?w5>Z/V ─ File→New project…
@tzL4hy%^j /:-Y7M* 
SodYb S\<nCkE^ optiSLang – 初始化优化
T7# }& > y^[?F>wB 设置求解器系统
o_R_ ─ 继续，拖动求解器（Solver）向导到场景（Scenery）窗口。
" rU
2g ─ 打开了一个对话框，列出了几种求解器（Solver）范例。
n =qu?xu ─ 求解器（Solver）范例中必须选择VirtualLab。
A w"Y_S8. Hkzx(yTi 
!cNw 8"SIU optiSLang – 初始化优化
4#Cm5xAt6 Cc&SHG*R 设置求解器系统
,,+iPGa< ─ 然后会弹出文件对话框，必须打开VirtualLab输出的system.lpd文件。
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s ~>0<3{5 :F`"CR^, optiSLang – 初始化优化
\#7@"~< G3${\ '< 参数化的求解器系统
[oD u3Qn ─ 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。
OKV/=]GS ─ 请务必保存计划。
MHPh! EK2mJCC| 
Gy6PS{yY6t t
.-%@,s optiSLang – 初始化优化
N:~CN1 h[i@c`3 /2 参数化的求解器系统
wq:"/2p1 ─ 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。
@ XQItc< mRT$@xa]J 
X|4_}b> x hQ\W~3S55 optiSLang – 初始化优化
Ye]-RN/W ]US 参数化的求解器系统
JIU8~D ─ 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。
D* QZR;D#. ─ 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。
0P l>k'9 4Qj@:b 
Btyp=wfN[ $SfYO!n7Q optiSLang –设置优化
Dks "(0g } e]tn) 参数化的求解器系统
L]w k Ba ─ optiSLang可以进行多目标函数的光学系统优化。
+j(7.6ia ─ 这可以在参数化（Parametric）求解器系统配置的判据（Criteria）标签页中定义。
i% n9RuULh RYZM_@ 5$t 
jL,P )TC %`\=qSf* optiSLang –设置优化
yn|U<Hxl~H $ #bW h 参数化的求解器系统
M$Ow*!DfP ─ 可以通过拖动均匀化对比度（Uniformity Contrast）到目标最小化（Objective Minimize）判据中定义第一目标函数。
v{;^>"5o ─ 因此优化算法会尽可能地使均匀度对比最小化。
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Aa}Nr5{O| T;sF @? optiSLang –设置优化
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8P8h%%Z 参数化的求解器系统
l?O%yf`s ─ 可以通过拖动平均值（Mean）到目标最小化（Objective Maximize）判据中定义第二目标函数。
SYA0Hiw7P ─ 因此优化算法会尽可能地使平均效率最大化。
q);@iiJ- ─ 这步操作被称为多目标优化。
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UT VqoCHA Kb~i9x& optiSLang –设置优化
<2t%<<% "@UyUL 优化向导
'.*`PN5mDq ─ 下一步可以通过拖放来使用优化向导。
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y pWhH qnJs,"sn optiSLang –设置优化
h~5gHx/ a A7R [~ 优化向导
?X@uR5?{ ─ 第一步，提供了各种系统参数，包括其指定的值范围。
mbXW$E-&R2 ─ 此外，optiSLang提供了一个可视化的值范围，其中标出了初始值。
'}9 %12\^h ─ 然后点击下一步。
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B61lc （来源：讯技光电）
