摘要
@7 %.7LK 
hXc}r6<B *,&S' ,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。
'AWp6L @ x}|+sS,g VirtualLab Fusion和optiSLang的界面
YQYX, b ' Rc#^U*n 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。
Lc%xc`n8B 0p `")/ 
}vY.EEy! Gc'M[9Mh 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。
l!:^6i 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。
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VirtualLab Fusion – 光学装置初始化
o,*= $/or WL1\y| 初始装置
Pj&A= ─ 一般来说，在VirtualLab中定义的
光学系统都可以使用optiSLang进行优化。
[S0mY[" ─ 该例中的光学系统包含了平面波
光源和用于周期性介质的波导耦合探测器。
'g hys1H M*(H)i;s:w 
G,|KL" H6 -?z\5 z VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
/?P!.!W& |z*>ixK 波导耦合探测
>Nh`rkR2[ ─ 波导耦合探测器是一种特殊工具，用以探测某个周期性结构以特定角度范围入射的效率。
WqQU@s A ─ 可以从探测器的编辑对话框中的目录定义或加载周期性结构。
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R$d7\nBG ?-,6< K1 VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
0X>T+A[E 波导耦合探测
V^sc1ak1Q ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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&a6,ln:P vBoO'l9'M VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
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,$: 波导耦合探测
w.^yP7: ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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V;;#/$oU:4 d.A C%&W VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
aq$q
~,E t^U^T r 波导耦合探测
4K7{f+T ─ 输入光源的入射角度范围在探测器编辑对话框中指定。
M*`hD d S ─ 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。
D r+ Ps oKa>.e7. 
iRt*A6`m+ F#|Z# Mu VirtualLab Fusion – 波导耦合
N2FbrfNFa VB"(9O] 波导耦合探测
H1&RI4XC ─ 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。
!y[3]8Xxv ─ 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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vyU!+ml c Yt{&rPv, VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
QBihpA 1; n&d/?aJ7a\ 输出LPD至OPtiSLang
/b%Q[
Ck_ ─ File→Export→Export to optiSlang Project
$[z<oN_Q 
l1r_b68 Nfb ` YU= VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
PeNF+5s/K S>t>6&A 输出LPD至OPtiSLang
"+h/-2rA ─ File→Export→Export to optiSlang Project
yU_9a[$V ─ 输出LPD文件，并产生输入至optiSLang的必要光学装置文件。
T*+A.G@L" D^?_"wjW 
(0C &z/ "b%FmM VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
Y[G9Vok
VX 8zm v
5trt 输出LPD至OPtiSLang
n)R M+g ─ 在输出对话框窗口。
KB[QZ`"%! 可定义参数空间，并包含了参数的变化范围。
iN)af5)[^ 可以选择保存到的输出文件夹。
G Y-M.|% 可以指定
模拟引擎，用于分析。
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(h,Ws-O 
c;!9 \1sr f j+O' X optiSLang – 初始化优化
~L'nz quF Zi{0-m6+ 设置求解器系统
+)gB9DoK ─ File→New project…
T4GW1NP ],&\%jd< 
F1c &0*_A R| Y~u* D optiSLang – 初始化优化
0p3vE,pF uvv .WbZ 设置求解器系统
1VLLo~L % ─ 继续，拖动求解器（Solver）向导到场景（Scenery）窗口。
zH=hI Vc ─ 打开了一个对话框，列出了几种求解器（Solver）范例。
- 9-fX(I ─ 求解器（Solver）范例中必须选择VirtualLab。
H[nz]s t.U{ Bu
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%g w{[
/[A optiSLang – 初始化优化
H.~bD[gA }\Z5{OA 设置求解器系统
W4vBf^eC ─ 然后会弹出文件对话框，必须打开VirtualLab输出的system.lpd文件。
aQ|hi F} m&Sp1=*Ejy 
[`nY2[A$ 3cThu43c optiSLang – 初始化优化
9p*-?kPb I?M@5u 参数化的求解器系统
:e2X/ tl# ─ 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。
N^J*!]| ─ 请务必保存计划。
&t6Tcy ";d U-\3M 
{^m5 #f 0" 61:9(*4~!F optiSLang – 初始化优化
x'i0KF MaErx\ 参数化的求解器系统
P) 1 EA; ─ 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。
)
,Npv3( #r}uin*jD 
!Uy >eji} ^PQM;" optiSLang – 初始化优化
or.\)(m#( z2~8 7fv+ 参数化的求解器系统
j^ I!6j=ZX ─ 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。
CQ1 8%w6 ─ 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。
g;G5 r &T 5hz_P+Q 
0jTMZ<&zZ a}yR p optiSLang –设置优化
bA *"ei+!
5/(sjMB 参数化的求解器系统
q+%!<]7X ─ optiSLang可以进行多目标函数的光学系统优化。
la`"$f ─ 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。
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f?-J#x) ]_ #SAhOR) optiSLang –设置优化
Yb9cW\lr .vaJ Avg 参数化的求解器系统
T#r=<YH[C ─ 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。
2 4X=5Aj ─ 因此优化算法会尽可能地使均匀度对比最小化。
K ?YEoz'y[ +{*)}[w{x 
Tk](eQsy.v k =| K| optiSLang –设置优化
. s-5N\ xVTo 4-[p 参数化的求解器系统
Hz? ,#>{ ─ 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。
8]]@S"ZM,\ ─ 因此优化算法会尽可能地使平均效率最大化。
=mLeMk/7 w ─ 这步操作被称为多目标优化。
Xi+n`T'i Da CblX 
W0?JVtq0Z }5hZo%w[n optiSLang –设置优化
dk:xn X% O m6Mmoqh 优化向导
2-7Z(7G{ F ─ 下一步可以通过拖放来使用优化向导。
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TpX` C *Xik9n 
i'iO H|s 6VFirLd optiSLang –设置优化
9C=~1>S
B
G5X_s0/ 优化向导
oN ;-M-( ─ 第一步，提供了各种系统参数，包括其指定的值范围。
L6x B`E9 ─ 此外，optiSLang提供了一个可视化的值范围，其中标出了初始值。
hpas'H>J ─ 然后点击下一步。
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