摘要
9sP;s^#t7U 
2[Ofa(mkkp 1.9bU/X 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。
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]z5k YU& VirtualLab Fusion和optiSLang的界面
jJY{np oACbZ#/@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。
SFu]*II;{ xzi_u.iOP 
e{EC# %x_ A%[e<vj9 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。
#fYRsVQ 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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H}a &\>=4)HB; VirtualLab Fusion – 光学装置初始化
F50l->F2& S j ly] 初始装置
3"BSP3/ [l ─ 一般来说，在VirtualLab中定义的
光学系统都可以使用optiSLang进行优化。
F9}
zt 9 ─ 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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5v VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
vfd<qdi3p( yk0 tA 波导耦合探测
8(Cs<C! ─ 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。
V p7d ─ 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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T@Bu Fr`]< )3 I~6ar VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
1> v(&;K 波导耦合探测
i]#"@xQ ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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BTzBT%mP ~.tl7wKkR/ VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
x?UAj8z6 波导耦合探测
/1v:eoF; ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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6HguZ_jC )oALB vX VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
P L7(0b% A<]
$[2qPj 波导耦合探测
abAw#X Q8 ─ 输入光源的入射角度范围在探测器编辑对话框中指定。
m-qu<4A/U| ─ 通过最小和最大笛卡尔坐标系角度alpha和beta与它们的采样点数定义。
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V'tqsKQ! G|*&owJ VirtualLab Fusion – 波导耦合
p+pu_T;~ A^E 6)A= 波导耦合探测
Gshy$'_e ─ 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。
Bq ;GO ─ 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。
+1a 3^A\ QH,Fw$1 
PqIsk v+
&1f3e VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
9Trk&OB '`YZJ 输出LPD至OPtiSLang
C;5`G
*e ─ File→Export→Export to optiSlang Project
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+!G J jJ aMkF;f VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
l1#.r g H+ 562W 输出LPD至OPtiSLang
ek. @ 0c ─ File→Export→Export to optiSlang Project
aZ|?i
} ─ 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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bEB2q\|J e ?S'aA !/; VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
qX`Hi9ja vsyg u 输出LPD至OPtiSLang
+?W4ac1 ─ 在输出对话框窗口。
$bD`B'5 可定义参数空间，并包含了参数的变化范围。
t`'jr=e,~ 可以选择保存到的输出文件夹。
W
mbIz[un 可以指定
模拟引擎，用于分析。
L
}3 eZ- D)bL;h 
Q lA?dXQ QFnp p\K optiSLang – 初始化优化
e/_QS}OA Fc8 0HK5R 设置求解器系统
gTgoS:M"_O ─ File→New project…
: 5['V#(o AN6Q~%, 
{ =\Fc`74 F w*O ciC optiSLang – 初始化优化
ML MetRP [Y$ TVwFwX 设置求解器系统
.P`QCH;Ih ─ 继续，拖动求解器（Solver）向导到场景（Scenery）窗口。
hkyO_ns ─ 打开了一个对话框，列出了几种求解器（Solver）范例。
gq; >DY] ─ 求解器（Solver）范例中必须选择VirtualLab。
TpwN2 = 9pPLOXr , 
g~b$WV% optiSLang – 初始化优化
u}%6=V O@
H.k<zn 设置求解器系统
c{dabzL y ─ 然后会弹出文件对话框，必须打开VirtualLab输出的system.lpd文件。
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FF#+d~$z w3"L5 ;oH optiSLang – 初始化优化
\ {]y(GT s*_fRf: 参数化的求解器系统
^iBIp# ─ 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。
~ b m'i%$k ─ 请务必保存计划。
qrp@ ^H7xFd|> 
'<YBoU{ e* 2IE\O 8b optiSLang – 初始化优化
nT}Wx/aT me {u~9& 参数化的求解器系统
A6 .wXv, ─ 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。
ze uj tK .1
* 
*!JB^5(H 0ug&H El_w optiSLang – 初始化优化
Z]R#F0 "U '2i !RT- 参数化的求解器系统
@tY]=pqn_ ─ 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。
oSmETk\ ─ 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。
"OK [uug :U P8nq 
#T2J + z'$1$ ~I optiSLang –设置优化
=EMB~i }mK,Bi ?bj 参数化的求解器系统
"O0xh_Nr ─ optiSLang可以进行多目标函数的光学系统优化。
}.&;NgZS ─ 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。
&mmaoWR d)bsyZ;U 
M2|h.+[Q tE {M optiSLang –设置优化
5\XD/Q M ;5.&TQT 参数化的求解器系统
,!@ ML n ─ 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。
#"rK 1Z ─ 因此优化算法会尽可能地使均匀度对比最小化。
ZK'46lh z)U7 
Q2- lHn^L: L;$>SLl, optiSLang –设置优化
ltDohm? :&TM0O 参数化的求解器系统
j|wN7@Zc ─ 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。
$.,B2 } ' ─ 因此优化算法会尽可能地使平均效率最大化。
@-Q l6k ─ 这步操作被称为多目标优化。
(@5`beEd SU4i'o 
2;WbXc!#! 65qqs|&w;[ optiSLang –设置优化
9l &q} [. 9[?8 优化向导
ERIMz , ─ 下一步可以通过拖放来使用优化向导。
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q? &`v?oN9$ 
A2:}bb~H Vez8 ~r3 optiSLang –设置优化
dB[4N T ~ [t#$2d} 优化向导
-wiQ d@X ─ 第一步，提供了各种系统参数，包括其指定的值范围。
n. 2:fk ─ 此外，optiSLang提供了一个可视化的值范围，其中标出了初始值。
gh ?[x.U ─ 然后点击下一步。
-'d:~:1f 0LH6G[ （来源：讯技光电）
