摘要
bGxHzzU} 
`^|l+TJG ]Qe"S>,?` 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。
Of}C. N 8 rE0%R+4? VirtualLab Fusion和optiSLang的界面
`Q[NrOqe" `O`MW} c 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。
b.RFvq5Z !lBK!'0 
Kq(JHB + B&<P >AZ 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。
DcE4r>8B 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。
!'B=']. R@U4Ae{+ VirtualLab Fusion – 光学装置初始化
| /n g{f7 } gTG 初始装置
uQ7lC~ ─ 一般来说，在VirtualLab中定义的
光学系统都可以使用optiSLang进行优化。
? 51i0~O= ─ 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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<kWkc|z BY {d.K)8 \ VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
"8~PfLJ+ 0%)T]SDS 波导耦合探测
e0j4t-lL ─ 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。
dnh~An 9 ─ 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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ZSn r+ =ADOf_n} 
YOUB%N 9+ OL_jU2,fv VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
^'fgQyj 波导耦合探测
DO( 3hIj ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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Nr).*]g@~ LF#[$
so{i VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
d8U<V<H< 波导耦合探测
5"X@<;H% ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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9ExI, &I%E8E VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
_dm G#_1 5:C>:pA V 波导耦合探测
FZIC |u z ─ 输入光源的入射角度范围在探测器编辑对话框中指定。
yvnDS"0 < ─ 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。
ZOpKi:\ #=;vg 
UtQCTNjC{ @^o7UzS4z VirtualLab Fusion – 波导耦合
RD=V`l{Z {m@tt{% 波导耦合探测
B^/k `h6J ─ 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。
*aFY+.;U` ─ 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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~p n f1;@a>X
uGm?e]7Hx< yqVoedN VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
o Z ^,* X$6QQnyR 输出LPD至OPtiSLang
Y=g]\%-PB ─ File→Export→Export to optiSlang Project
6 jm@`pYbE 
$R NHRA. \ 9iiS(e VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
#9F>21UU =\oL'> q 输出LPD至OPtiSLang
h+ A+>kC5 ─ File→Export→Export to optiSlang Project
~(7ct*U~ ─ 输出LPD文件，并产生输入至optiSLang的必要光学装置文件。
ST;o^\B EU04U 
p \9}}t7n 8R:Glif VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
1N:~5S}s> t`R{N1 输出LPD至OPtiSLang
M_ >kefr ─ 在输出对话框窗口。
Wq "-T.i 可定义参数空间，并包含了参数的变化范围。
`@v;QLD"d< 可以选择保存到的输出文件夹。
hUuKkUR+Ir 可以指定
模拟引擎，用于分析。
kyt HOn# 9%"`9j~H> 
fOME&$=O T ,rRE7 optiSLang – 初始化优化
r4DHALu#) VJFFH\!` 设置求解器系统
xU Cq%r_ ─ File→New project…
^8J`*R8CL )rt%.` 
[t$ r)vX .Eb]}8/}E optiSLang – 初始化优化
R/*"N'nH-% ';My"/
Z- 设置求解器系统
j"aY\cLr t ─ 继续，拖动求解器（Solver）向导到场景（Scenery）窗口。
BV
}CmU&DA ─ 打开了一个对话框，列出了几种求解器（Solver）范例。
E_D Q.!U!o ─ 求解器（Solver）范例中必须选择VirtualLab。
c:&8B/ &q9= 0So4\ 
&1?6Q_p6c optiSLang – 初始化优化
+!E9$U>6% DV[FZ 设置求解器系统
@rDBK] V ─ 然后会弹出文件对话框，必须打开VirtualLab输出的system.lpd文件。
h]+;"v6 / 5]upfC6 
ey,f igjd. ,UNk]vd optiSLang – 初始化优化
LEx m#T` Lo#G. s| 参数化的求解器系统
R=<::2_Y96 ─ 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。
0"T/a1S7bl ─ 请务必保存计划。
CCol>:8{P ViMl{ 3 
"bF52lLu -gS9I^ optiSLang – 初始化优化
]'M B3@T HLG5SS7 参数化的求解器系统
.`5|NUhN ─ 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。
nqo1+OR $I>]61l% 
hf0(!C* sgGA0af optiSLang – 初始化优化
v}a {nU' 0B!(i.w 参数化的求解器系统
& rD8ng+$ ─ 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。
YG8V\4
SQ ─ 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。
!<HMMf,-D 4% w<Ekd 
M j6,VD9L -]Su+/3(, optiSLang –设置优化
Z`M pH 9d- '%Q>+ 参数化的求解器系统
( $2M"n ─ optiSLang可以进行多目标函数的光学系统优化。
w0oTV;yh ─ 这可以在参数化（Parametric）求解器系统配置的判据（Criteria）标签页中定义。
A%HIfSzQBS f\_ PNZCc 
W 02 z}"# /j}Tv.'d optiSLang –设置优化
K sE$^ ` v;9(FLtL 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。
o:W*#dt ─ 因此优化算法会尽可能地使均匀度对比最小化。
L6Brs"9B G'#u!<(^h 
D" $Y, d :{iH(ae; optiSLang –设置优化
+~aIT=i3 AG9DJ{T 参数化的求解器系统
5[jS(1a`c ─ 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。
buN@O 7\ ─ 因此优化算法会尽可能地使平均效率最大化。
8>#ZU]cG Ao}<a1f optiSLang –设置优化
#)xlBq4cZ Ys}^ hy 优化向导
Ui
(nMEon ─ 下一步可以通过拖放来使用优化向导。
WQ[n K5# {}k3nJfE 
`x#S. b 7<MEM NYX optiSLang –设置优化
u*P@Nuy6
I[ \7Bf 优化向导
f7\X3v2W}3 ─ 第一步，提供了各种系统参数，包括其指定的值范围。
g =Xy{Vm
─ 此外，optiSLang提供了一个可视化的值范围，其中标出了初始值。
9t)Hi qj ─ 然后点击下一步。
eS@j? Y0y 4s9@4 （来源：讯技光电）
