摘要
t^[{8,N 
m2}& 5vD8- "u laF+ 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。
Hv=coS>g: vd ;wQ VirtualLab Fusion和optiSLang的界面
81n%2G ]I]dwi_g) 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。
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eBDo 8jZYy! 
"s* {0' jo q{@Wn] !k 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。
Oh^X^*I$@ 两种软件平台的结合使得例如智能光波导耦合等高级光栅
结构变为可能。
af_zZf!0 F+6ZD 5/ VirtualLab Fusion – 光学装置初始化
E`s_Dr}K 6RF01z|~_ 初始装置
L"Gi~:z ─ 一般来说，在VirtualLab中定义的
光学系统都可以使用optiSLang进行优化。
V|D;7 ─ 该例中的光学系统包含了平面波
光源和用于周期性介质的波导耦合探测器。
y#MLxm z_H2 L"Z 
_+. t7q^ sDF J VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
h}oQr0"c ::R^ w" 波导耦合探测
@<2pYIi 8 ─ 波导耦合探测器是一种特殊工具，用以探测某个周期性结构以特定角度范围入射的效率。
w Vof_'F1 ─ 可以从探测器的编辑对话框中的目录定义或加载周期性结构。
I)x:NF6JO ^U =`Rx 
2iG Rw4`_a nFP2wvFM VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
M{S7ia"s 波导耦合探测
dnx}c4P ─ 该例中使用了倾斜光栅。
5 [3hw 4 Zu$f[U)X 
a_ P[J8j Q(sbClp" VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
Q\oUZnD$= 波导耦合探测
_ (jE](, ─ 该例中使用了倾斜光栅。
aw 7f$ Fqk BOWTH{KR<< 
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9
NS 9,Mp/.T" \ VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
*HC8kD a%$ {7wvC)WW 波导耦合探测
V ;6M[ic} ─ 输入光源的入射角度范围在探测器编辑对话框中指定。
X=hgLK^3<, ─ 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。
2eK\$_b _ "VeUOdNA> 
y"hM6JI I> xB. $A VirtualLab Fusion – 波导耦合
M;9+L&p= q^cF D 波导耦合探测
cjR.9bgn ─ 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。
$7r
wara ─ 作为结果，探测器可以用于评估在特定角度范围内的周期性结构。
DG-vTr N|j. @K 
o` U\Nhq L7g& ]% VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
'2tEKVb oD7H6\ _ 输出LPD至OPtiSLang
M~Slc*_% ─ File→Export→Export to optiSlang Project
;!}SgzSH} 
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$ q IT{` hX VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
:6/OU9f/R z|<oxF. 输出LPD至OPtiSLang
{ Y"r]:5i ─ File→Export→Export to optiSlang Project
/$z@_U [L ─ 输出LPD文件，并产生输入至optiSLang的必要光学装置文件。
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_P ;40m goN 
8_m9CQ6 i t/ 1NTa VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
PPP wDsJ wUeOD.;#F 输出LPD至OPtiSLang
9/M!S[N9 ─ 在输出对话框窗口。
>>cd3)b 可定义参数空间，并包含了参数的变化范围。
DRoxw24 可以选择保存到的输出文件夹。
AL7O -D 可以指定
模拟引擎，用于分析。
4sQAR6_SW~ -],?kP 
w2+]C&B* aT m.10{^ optiSLang – 初始化优化
j*u9+. W~ F/ZrT3A 设置求解器系统
\, !q[nC ─ File→New project…
N^]>R :Stu ;QQ7 vo 
]M(f^ sri#L+I optiSLang – 初始化优化
-C}59G8 1$VI\} 设置求解器系统
/A. i5=k ─ 继续，拖动求解器（Solver）向导到场景（Scenery）窗口。
`_A?a_[* ─ 打开了一个对话框，列出了几种求解器（Solver）范例。
m tQ{6u
─ 求解器（Solver）范例中必须选择VirtualLab。
P i!r}m xg^^ @o 
bMZ n7c optiSLang – 初始化优化
2P _^@g Z{4aGp* 设置求解器系统
n E0~Y2 ─ 然后会弹出文件对话框，必须打开VirtualLab输出的system.lpd文件。
Mgs| * u-5 K!K"}%/_ 
]C6[`WF k3 [h'.ps optiSLang – 初始化优化
]3,.g)U*m 9*+0j2uhQ 参数化的求解器系统
f sc~$^.~\ ─ 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。
-xu.=n@, ─ 请务必保存计划。
51opP8 ]MLLr'6? 
!b->u_ P&3/nL$9N optiSLang – 初始化优化
*.]E+MYi* Hq\E 06S@ 参数化的求解器系统
';\gR/L ─ 运行求解器系统以检查是否能正常工作并给出预期的结果。
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L|s pl(c \seG2vw$ 
F2`htM@, Ru^ ONw" optiSLang – 初始化优化
N%r L=zE 8C, utjy 参数化的求解器系统
FNm6/_u3 ─ 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。
$`5lvy^ ─ 通过双击结果（Result）设计标签页中的参数化（Parametric）求解器系统窗口，可以检查参数和结果。
1|WpK aMoq hJo^W o 
iQzX-a|4] TflS@Z7C optiSLang –设置优化
#O9*$eMw ?)[zLnxc& 参数化的求解器系统
-V
u/TT0 ─ optiSLang可以进行多目标函数的光学系统优化。
G(OT"+O, ─ 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。
RD$tc ~@UB EdAR<VfleA 
B.mbKntK)R q _] optiSLang –设置优化
RQpIBsj 5\ w=(c 9A 参数化的求解器系统
HCx%_9xlm ─ 可以通过拖动均匀化对比度（Uniformity Contrast）到目标最小化（Objective Minimize）判据中定义第一目标函数。
{eswe ─ 因此优化算法会尽可能地使均匀度对比最小化。
rbK#a)7 t&9as } 
+dgo-)kP(_ Wz-3?EQ optiSLang –设置优化
w38c `$V[;ld(mz 参数化的求解器系统
RZ|HwYG ─ 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。
`
-[Bo ─ 因此优化算法会尽可能地使平均效率最大化。
S# h'\/S ─ 这步操作被称为多目标优化。
5hJYy`h~ 2z.8rNwT 
].-J. y*}vG}e% optiSLang –设置优化
XewXTd #x ;<kZfx 优化向导
gVa+.x] ─ 下一步可以通过拖放来使用优化向导。
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TT4MUj< H-_^TB 
Db#W/8
a8k @L[PW@:SZ optiSLang –设置优化
hY.e [+ {UdcX~\~ 优化向导
']IT uP8 ─ 第一步，提供了各种系统参数，包括其指定的值范围。
!dyxE'T2 ─ 此外，optiSLang提供了一个可视化的值范围，其中标出了初始值。
GJ C!0{8; ─ 然后点击下一步。
T2 :oWjC3$ L}}=yh6r （来源：讯技光电）
