摘要
kw2d< I$] 
gnxD'1_ oj'YD Q^uj 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。
WT1y7+_g(d yxf #@Je" VirtualLab Fusion和optiSLang的界面
$T7 qd
#&L7FBJ"*v 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。
N{@~(>ee^ >*!^pbZfX 
^mC,Z+! 9 v3n4=gc 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。
cc}#-HKR[ 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。
aXZ i 2 Lz:FR* VirtualLab Fusion – 光学装置初始化
T:|p[Xbo ]A#:Uc5 初始装置
%,ScGQE ─ 一般来说，在VirtualLab中定义的
光学系统都可以使用optiSLang进行优化。
+bJ~S:[ ─ 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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c o^h2b 8?: 2< VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
8 7!m l Z ZCm438 波导耦合探测
) vVf- zU ─ 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。
$}z/BV1I ─ 可以从探测器的编辑对话框中的目录定义或加载周期性结构。
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"^wIoJ 6H' 3/]FT#l]i VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
C|3cQ{ 波导耦合探测
V3d$C&<( ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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B.b K VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
[/ertB 波导耦合探测
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_{/ ─ 该例中使用了倾斜光栅。
s| Q1;%T j Sl<1Rme=w 
PCV#O63[ *W>, 98 VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
;v X1U8 gjX1 z{{~L 波导耦合探测
T.-tV[2 ─ 输入光源的入射角度范围在探测器编辑对话框中指定。
S'NLj( ─ 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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G#6Z@|kVw -!li,&,A1 VirtualLab Fusion – 波导耦合
IXR'JZ?fH Em5,Zr_ 波导耦合探测
]+B.=mO_ ─ 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。
2efdJ&eIV ─ 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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#:/27 `8Ych @f] VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
{~s\a2YH c14d0x{ 输出LPD至OPtiSLang
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:S1 f ─ File→Export→Export to optiSlang Project
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F[!%,-* tns8B VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
*p #@W-:9E k)X\z@I' 输出LPD至OPtiSLang
>7~*j4g ─ File→Export→Export to optiSlang Project
y;<suGl ─ 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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hiA\~}sl n }Q ]- Y : VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
op9vz[o#4 =l${p*ABQ 输出LPD至OPtiSLang
Q .h.d)) ─ 在输出对话框窗口。
[6_.Y*} N 可定义参数空间，并包含了参数的变化范围。
$?]` 2*i 可以选择保存到的输出文件夹。
KRcB_( 可以指定
模拟引擎，用于分析。
/`DKX } cL;%2TMk 
X# ud5h -38"S;M8 optiSLang – 初始化优化
tY!l}:E[ 'd&d"E [ 设置求解器系统
G +41D ─ File→New project…
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X"r.*fb;N DLqH * U optiSLang – 初始化优化
7wP I)]$ dJJq]^| 设置求解器系统
_;Xlw{FN^ ─ 继续，拖动求解器（Solver）向导到场景（Scenery）窗口。
0R [fH ─ 打开了一个对话框，列出了几种求解器（Solver）范例。
y "'p#j ─ 求解器（Solver）范例中必须选择VirtualLab。
>wt.)c?5 L%Rw]=v}v 
?~t5>PEonv optiSLang – 初始化优化
^" 54Q^SH 8AY;WL:; 设置求解器系统
ZeU){CB ─ 然后会弹出文件对话框，必须打开VirtualLab输出的system.lpd文件。
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H@$K / !t"/w6X1I optiSLang – 初始化优化
a=A12< &B[*L+-E 参数化的求解器系统
b$fmU"%&| ─ 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。
YlGUd~$`"+ ─ 请务必保存计划。
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#0uu19+} 1hgIR^;[ b optiSLang – 初始化优化
a{^z= = A:GqR;;"x> 参数化的求解器系统
CLV T5pj=' ─ 运行求解器系统以检查是否能正常工作并给出预期的结果。
kc P ZIP: t,8? Tf+i 
T &>65`L Q[K$f %> optiSLang – 初始化优化
ol/@)k^s> R8u8jG(4 参数化的求解器系统
;nW;M 4{ ─ 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。
Tgtym"=xd ─ 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。
_B erHoQd [7gz?9VyLF 
MZ-;'w&Z ]wEI *c( optiSLang –设置优化
:.XlAQR~b &&P9T/Zks 参数化的求解器系统
*<:X3|3E ─ optiSLang可以进行多目标函数的光学系统优化。
Ib{l$# ─ 这可以在参数化（Parametric）求解器系统配置的判据（Criteria）标签页中定义。
(:`4*xK
@S}j=k 
W$SV+q(rT H %U optiSLang –设置优化
#I0FWZ>W X;6;v] 参数化的求解器系统
#TR!x,Hc ─ 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。
B F gxa#De ─ 因此优化算法会尽可能地使均匀度对比最小化。
U!o !h7:rv/ 
ciml:"nQ R$
+RTG:E optiSLang –设置优化
[|eIax xR, zc;kNkV#1Y 参数化的求解器系统
36+ /MvIT ─ 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。
EHn!ZrQgh ─ 因此优化算法会尽可能地使平均效率最大化。
__$ ;Z ─ 这步操作被称为多目标优化。
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RS} _cm0 ,"#nJC optiSLang –设置优化
KNQj U-A fcF | m5 优化向导
K\xM%O? ─ 下一步可以通过拖放来使用优化向导。
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b' M"To@ IO8 @u;& optiSLang –设置优化
gvo98Id Y#V(CIDe 优化向导
_oBx:G6E ─ 第一步，提供了各种系统参数，包括其指定的值范围。
iz/CC V L ─ 此外，optiSLang提供了一个可视化的值范围，其中标出了初始值。
#'%ii,;w Q ─ 然后点击下一步。
AU`z.Isf "A~dt5GJ （来源：讯技光电）
