摘要
\<>ih)J@tt 
glxsa8 ({)+3]x 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。
( Q!}9K3 W:n ef<WH VirtualLab Fusion和optiSLang的界面
v^NIx q}U \fd v]f 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。
1D7 `YKI9h /NFj(+&g+ 
qkY:3Ozw LEf^cM=> 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。
]Sz:|%JP1 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。
IdYt\^@> 1#2 I VirtualLab Fusion – 光学装置初始化
^*Q ?]N vWv" 初始装置
[ /b2=> ─ 一般来说，在VirtualLab中定义的
光学系统都可以使用optiSLang进行优化。
|F[+k e ─ 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。
wo/\]5 h"Q8b}$^) 
#L;dI@7C N!=v4f VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
]|a g =v&hWj P 波导耦合探测
uyWu npT ─ 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。
O+]ZyHnB ─ 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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@n /nH ?L LL |r
A: VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
-3 *]G^y2 波导耦合探测
#q $HQ&k ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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!i}w~U< _6hQ %hv8 VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
;[YG@-"XZ 波导耦合探测
1n8/r}q'H ─ 该例中使用了倾斜光栅。
NwvC[4 4e7-0}0 
B m<`n;m \?-<4B c@ VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
V)k4:H o5PO =AN 波导耦合探测
.2t4tb(SUw ─ 输入光源的入射角度范围在探测器编辑对话框中指定。
8kIksy ─ 通过最小和最大笛卡尔坐标系角度alpha和beta与它们的采样点数定义。
GL}]y -f *:7rdzn 
O 8r|8]o ^uc =f2=>, VirtualLab Fusion – 波导耦合
>uRI'24 Dml;#'IF3 波导耦合探测
C.-,^+t;g ─ 可以从探测得到的效率计算平均值和均匀对比度，并在探测器结果标签页中给出。
Wvh#:Z ─ 作为结果，探测器可以用于评估在特定角度范围内的周期性结构。
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; DR$iH-F
8dA~\a VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
$%d*@ 'c ;ig IZ$& 输出LPD至OPtiSLang
<xm7qmqI ─ File→Export→Export to optiSlang Project
F/ {!tx 
="H`V V_ C{rcs' VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
0#hlsfc] \ !f [_+CD 输出LPD至OPtiSLang
q?yVR3]M ─ File→Export→Export to optiSlang Project
8TKnL\aar ─ 输出LPD文件，并产生输入至optiSLang的必要光学装置文件。
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=UQ3HQD ZMlm )?m VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
+ &Eqk [9L:),&u
输出LPD至OPtiSLang
&p@O _0nF ─ 在输出对话框窗口。
ES7s1O$# 可定义参数空间，并包含了参数的变化范围。
\M^bD4';> 可以选择保存到的输出文件夹。
p6V0`5 @t 可以指定
模拟引擎，用于分析。
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J*M>6Q .) rb.N~ optiSLang – 初始化优化
1))8
A@, gwMNYMI 设置求解器系统
P=
NDS2 ─ File→New project…
lL3U8}vn bY:x8fl 
q0vQ a V 5mTP' optiSLang – 初始化优化
_Fl9>C"u ^0 9," <@k 设置求解器系统
Y$ _B1_ ─ 继续，拖动求解器（Solver）向导到场景（Scenery）窗口。
m-, x<bM? ─ 打开了一个对话框，列出了几种求解器（Solver）范例。
DvvK^+-~ ─ 求解器（Solver）范例中必须选择VirtualLab。
onzxx4bax 4!?eRY 
Fx.=#bVX7 optiSLang – 初始化优化
m{HS0l' q/,O\, 设置求解器系统
Q![@c ─ 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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Iu'[U 
26h21Z16q 7kE n \ optiSLang – 初始化优化
4kx
N<] I!K6o.| 1 参数化的求解器系统
b>ySv ─ 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。
^1];S^nD ─ 请务必保存计划。
Gd85 kY@w7 Q~Wqy~tS 
R6->t #n,
&6VnySE? optiSLang – 初始化优化
]/L0,^RI 6'f; -2 参数化的求解器系统
D&y7-/ ─ 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。
0g8NHkM:2a cr;da ) 
es7=%!0 V 'gh 6`v optiSLang – 初始化优化
M o|2}nf !4+<<(B=E 参数化的求解器系统
RViAwTvY ─ 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。
v]Uw Jz3< ─ 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。
|[8Th4*n `R^g U]Z, 
p]c%f 2E>d 5 z)~\;[ - optiSLang –设置优化
J{G?-+` A04U /; 参数化的求解器系统
v 3>UV8c' ─ optiSLang可以进行多目标函数的光学系统优化。
GM< 9p_
B ─ 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。
8 &dF ?a]mDx>xh 
#/37V2E H\[W/" optiSLang –设置优化
u*9V&>o Z;"vW!%d 参数化的求解器系统
.=;
; ─ 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。
47/iF97 ─ 因此优化算法会尽可能地使均匀度对比最小化。
\~ wMfP8 @C aG 9] 
GC'O[q+ F:DrX_O% optiSLang –设置优化
|y!A&d=xYn *VN6cSq 参数化的求解器系统
yB6?`3A: ─ 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。
?aMOZn? ─ 因此优化算法会尽可能地使平均效率最大化。
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( 4ED ─ 这步操作被称为多目标优化。
&%Tj/ Qx }<:}XlwT% 
w4Z'K& d= R D&PDXT4 optiSLang –设置优化
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优化向导
`r_/Wt{g ─ 下一步可以通过拖放来使用优化向导。
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f 
=g | FT i}?>g -( optiSLang –设置优化
jz0T_\8D` 0m ? )ROaJ 优化向导
E_LN]v ─ 第一步，提供了各种系统参数，包括其指定的值范围。
zx7{U8*`< ─ 此外，optiSLang提供了一个可视化的值范围，其中标出了初始值。
@lph)A Nk ─ 然后点击下一步。
3+b t~J0 :~^ (g$Z （来源：讯技光电）
