摘要
oT->^4WY 
CG9ba | h{/ve`F>@ 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。
&@; RI~ q\H7& w VirtualLab Fusion和optiSLang的界面
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g$W/(| VirtualLab Fusion是一种灵活且可定制的建模工具平台，可以仿真复杂的光学装置，例如：将一组平面波耦合入光波导。
% 6 ]\^ M(5D'4. 
q6&67u0 0yT Q{'Cc optiSLang是一种包含各种高级工具的
软件平台，包括敏感度分析、多元和多学科优化、鲁棒性评估、可靠性分析和鲁棒设计优化。
&<h?''nCy 两种软件平台的结合使得例如智能光波导耦合等高级光栅
结构变为可能。
k1i Lnza% t/ eo] VirtualLab Fusion – 光学装置初始化
;+%Z@b% @1.9PR$x 初始装置
S'@=3) ─ 一般来说，在VirtualLab中定义的
光学系统都可以使用optiSLang进行优化。
P)IjL&[ ─ 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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i+AUQ0Zbf6 .. UoyBV VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
; +/NjC1 3{pk5_c 波导耦合探测
JUU&Z[6J ─ 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。
cY~M4:vgT ─ 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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k<O y %+C C8MWIX} VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
^4UcTjh 波导耦合探测
6eo4#/+% ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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GLcd9|H h--45`cE VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
Y?t2,cm 波导耦合探测
[ ` 9^QEj ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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0]Z qmID -t" 
xFX&9^Uk k}< <bm*f VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
G1p'p&x. K @C4*?P 波导耦合探测
q_pmwJ:UL ─ 输入光源的入射角度范围在探测器编辑对话框中指定。
Y"oDFo, ─ 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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Ge1duRGa {\Ys@FF VirtualLab Fusion – 波导耦合
Dt|fDw$]D f| =# q 波导耦合探测
x9 7H(* ─ 可以从探测得到的效率计算平均值和均匀对比度，并在探测器结果标签页中给出。
RxMoD.kx ─ 作为结果，探测器可以用于评估在特定角度范围内的周期性结构。
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Pv[ykrm/ VH<e))5C VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
v lAy!:CV { s9<ej~<R 输出LPD至OPtiSLang
]7l{g9?ZtV ─ File→Export→Export to optiSlang Project
N5ci};? 
R Y9. n ( mt*y]p? VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
EO"6 Dq( 4`6 < { 输出LPD至OPtiSLang
Fq4lXlSB ─ File→Export→Export to optiSlang Project
j^{b^!4~} ─ 输出LPD文件，并产生输入至optiSLang的必要光学装置文件。
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SlT7L||Ww cPSti VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
"G @E6{/ EFD?di)s 输出LPD至OPtiSLang
Qqh^E _O ─ 在输出对话框窗口。
ILNXaJ'0a 可定义参数空间，并包含了参数的变化范围。
YLE/w @* 可以选择保存到的输出文件夹。
+dJ&tuL:S 可以指定
模拟引擎，用于分析。
Z] 7tjRvq) oHk27U G 
r;$r=Uf r qNy-o\;XN optiSLang – 初始化优化
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'^;D ;)P5#S!n- 设置求解器系统
$q^O%( ─ File→New project…
vU7&'ca y{?Kao7Ij 
shD+eHo$ UL[uh@4 optiSLang – 初始化优化
:|Upx 4]Ec Pm~,Ky&Hl 设置求解器系统
l -XnB ─ 继续，拖动求解器（Solver）向导到场景（Scenery）窗口。
wzg i
@i ─ 打开了一个对话框，列出了几种求解器（Solver）范例。
<34 7 C{q ─ 求解器（Solver）范例中必须选择VirtualLab。
m+p4Mc%u y&h~Oa?,; 
+<z7ds{Z optiSLang – 初始化优化
aw]8V:)$J DVbYShB 设置求解器系统
&hO$4q tN ─ 然后会弹出文件对话框，必须打开VirtualLab输出的system.lpd文件。
*XHj)DC; $@68= 
TX&[;jsj BL7>dZOa optiSLang – 初始化优化
mqubXS;J|P Kjv2J;Xuh 参数化的求解器系统
?,!uA)({n ─ 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。
G}Gb|sD
Zq ─ 请务必保存计划。
KLON; QP'qG@j[: 
x 4@MO|C O0-> sR optiSLang – 初始化优化
3Nc'3NPQ' rYD']%2 参数化的求解器系统
B5 D3_ iX] ─ 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。
gNG.l 5[1@`6j 
$tEdBnf^ca kja4!_d optiSLang – 初始化优化
u4@, *tT PKl]Geg P 参数化的求解器系统
/nwxuy ─ 运行求解器系统以检查是否能正常工作并给出预期的结果。
gh.w Li$+ ─ 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。
kBQ5] Q"
xAeZ7. Q& 
s uzFcLxo {_rZRyr optiSLang –设置优化
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sS>Mts 参数化的求解器系统
"4KkKi ─ optiSLang可以进行多目标函数的光学系统优化。
}klE0<W|5\ ─ 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。
6Wf*>G*h cAYa=}~< 
ys:1Z\$P ,xm;JXJ optiSLang –设置优化
]r"3 1.w( cb\jrbj6 参数化的求解器系统
9yO{JgKA ─ 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。
3csm`JVK ─ 因此优化算法会尽可能地使均匀度对比最小化。
5w]DncdQ~ >fW+AEt\JB 
&8pCHGmV) K-N ]h optiSLang –设置优化
vx( {N? <\B],M1=s= 参数化的求解器系统
: ;|)/ ─ 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。
R>Z,TQU ─ 因此优化算法会尽可能地使平均效率最大化。
ORUWsl Mt ─ 这步操作被称为多目标优化。
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3?a0
+] md1EJ1\14 optiSLang –设置优化
9O(i +fM eD>-`'7 < 优化向导
<1;,B%_^ ─ 下一步可以通过拖放来使用优化向导。
p.6$w:eV RTdD]pE8Q 
6ON ?$>u!V<' optiSLang –设置优化
DLwC5I ir L7~+x^kw 优化向导
"Nk=g~| ─ 第一步，提供了各种系统参数，包括其指定的值范围。
/\IAr,w[ ─ 此外，optiSLang提供了一个可视化的值范围，其中标出了初始值。
I!C(K^ ─ 然后点击下一步。
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[@G. jKY Aid{- （来源：讯技光电）
