摘要
J=6 7As 
0B)l"$W[)/
9"R]"v3BA 现代
光学系统的
优化一般会涉及到大量的
参数，例如：优化
光栅时不仅需要考虑光栅的几何参数，还有所需的入射方向。随着参数数量的大量增加，优化越来越具有挑战性。对于这种情况，VirtualLab Fusion提供了与Dynardo的optiSLang软件的接口，可以使用不同的高级优化算法。
_GK^ 7}u !mK[kXo VirtualLab Fusion和optiSLang的界面
dz.]5R 9"2.2li5$ 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。
G5Y5_r6Gu %JDG aG' 
(utm+*V, &V1N
a1` 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。
X"b4U\ A 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。
_Jj/"? [8.ufpZ VirtualLab Fusion – 光学装置初始化
zvL&V
.> ` 1DJw e2 初始装置
"5e~19 ─ 一般来说，在VirtualLab中定义的
光学系统都可以使用optiSLang进行优化。
VB*N;bM^ ─ 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。
}5bh,' /ee:GjUkB 
RH ow%2D d9|dHJf VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
XEV-D9n B?-RzWB\3 波导耦合探测
tx&>Eo ─ 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。
(w]w
2&Y D ─ 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。
!U}A1) /7*jH2 
oT&JQ,i[2Q wKum{X8 VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
2.}<VivT 波导耦合探测
sF]v$ kq ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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MLY19 ;e }p}i _'% VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
2 8SlFu? 波导耦合探测
wQ!~c2a<8 ─ 该例中使用了倾斜光栅。
3/:O8H 1O45M/5\o 
m(n lu [V{JuG;s VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
64s+
0} twt
Bt L 波导耦合探测
'LFHZ&- ─ 输入光源的入射角度范围在探测器编辑对话框中指定。
Xn"n5 =M ─ 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。
PTA;a 0A Y_> z"T 
< .$<d =b32E^z, VirtualLab Fusion – 波导耦合
CB_(9T72H lZ0+:DaP2 波导耦合探测
BQSA;;n] ─ 可以从探测得到的效率计算平均值和均匀对比度，并在探测器结果标签页中给出。
J=*y>Zt-b ─ 作为结果，探测器可以用于评估在特定角度范围内的周期性结构。
On H>g" !W^2?pqN 
E{T\51V]% A/{pG#if]3 VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
uByF*}d1 u A
C:& 输出LPD至OPtiSLang
ce2d)FG}e ─ File→Export→Export to optiSlang Project
(J.(Fl>^ 
qS& PMQ"$ | { PQ0DS VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
>1pD'UZIy7 90sM S]a 输出LPD至OPtiSLang
B_hob ─ File→Export→Export to optiSlang Project
ZyCAl9{p ─ 输出LPD文件，并产生输入至optiSLang的必要光学装置文件。
}Bc'(2A;, aZ@4Z=LK 
-/x +M-X# m8 0+b8b VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
3mWo`l dadOjl)S) 输出LPD至OPtiSLang
:FG}k Y ─ 在输出对话框窗口。
g ywI@QD%# 可定义参数空间，并包含了参数的变化范围。
b QXxb(^ 可以选择保存到的输出文件夹。
UgJlXB|a%2 可以指定
模拟引擎，用于分析。
mI9 h| n zmr=iK 
IL.Jx:(0 ,z 1# |Y optiSLang – 初始化优化
:U)e
8 *Z{$0K 设置求解器系统
+ A0@# :B ─ File→New project…
-mY90]g 3;>(W 
JTx}{kVO d.2b7q09 optiSLang – 初始化优化
07(E/A] `yQHPN0/ 设置求解器系统
H kg@M?( ─ 继续，拖动求解器（Solver）向导到场景（Scenery）窗口。
!-N!8 0 ─ 打开了一个对话框，列出了几种求解器（Solver）范例。
|o!<@/iH= ─ 求解器（Solver）范例中必须选择VirtualLab。
"b1_vA]03 EHzZ9zH\ 
\W= optiSLang – 初始化优化
1'aS2vB9 M<ad>M 设置求解器系统
I]k'0LG*^ ─ 然后会弹出文件对话框，必须打开VirtualLab输出的system.lpd文件。
gKYn* o8s&n3mY}y 
}rO4b>J Bs# #3{ylu optiSLang – 初始化优化
dtF6IdAf 2Cr+Z(f 参数化的求解器系统
RLKO 0 # ─ 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。
i se@,[! ─ 请务必保存计划。
8U;!1!+
7) aLsGden| 
*kKGsy M2s optiSLang – 初始化优化
BbU&e z8P U!e4_JBR' 参数化的求解器系统
ux =a9 ─ 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。
PN.6BJvu 3zl!x 
BKD Wd]KEf Z(<ul<?r optiSLang – 初始化优化
vaQ,l6z
.h /Zzl C #` 参数化的求解器系统
.s!:p pwl ─ 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。
AoR`/tr, ─ 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。
TuF:m "4 ;m5M: Z" 
#z y %B Ee|@l3) optiSLang –设置优化
^M80 F 7 r! M2H { 参数化的求解器系统
,h>w % ─ optiSLang可以进行多目标函数的光学系统优化。
NNfCJ| ─ 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。
djSN{>S "~[ Rwh? 
lyi}q"Kn*; R80R{Ze optiSLang –设置优化
eT|_0kx1 3jI.!xD` 参数化的求解器系统
n - =\n6"P ─ 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。
+p[~hM6? ─ 因此优化算法会尽可能地使均匀度对比最小化。
?k3b\E3 ,S5#Kk a~a 
\
bho k c !;wp, c optiSLang –设置优化
m!2Dk#t 7&QVw(:)M 参数化的求解器系统
;+jp,( 7 ─ 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。
=QC^7T ─ 因此优化算法会尽可能地使平均效率最大化。
[_0g ^(` ─ 这步操作被称为多目标优化。
wiGwN .( J /*H 
UQ8x #(`ak P~ykC{nD optiSLang –设置优化
_kd |:, "a
g_ 优化向导
M' HOw)U ─ 下一步可以通过拖放来使用优化向导。
YNXk32@j@e Y/^<t'o& 
,,J3 h f8 ja Mn9o optiSLang –设置优化
H94.E|Q\+ d "78:+ 优化向导
HD EG/k/~m ─ 第一步，提供了各种系统参数，包括其指定的值范围。
n, F00Y R ─ 此外，optiSLang提供了一个可视化的值范围，其中标出了初始值。
{eXYl[7n ─ 然后点击下一步。
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:86@O m=9 N^_ （来源：讯技光电）
