摘要
?%TM7Z4 
UmHb-uk ; ^*T{-U' 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。
y#SD-# I- >w' ?DV>u| VirtualLab Fusion和optiSLang的界面
Xwqf Wd_ fxCPGj 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。
I2!&=" 7@ qv >( 
nT6iS}h "Kf~`0P 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。
CX (yrP6; 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。
t7&
GCZ 5|H(N}S_ VirtualLab Fusion – 光学装置初始化
Ib<+m%Ac 6j.( l 4} 初始装置
K0bmU(Xxp ─ 一般来说，在VirtualLab中定义的
光学系统都可以使用optiSLang进行优化。
vVRCM ─ 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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|zegnq~ UVi/Be#| VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
;C@^wI X| 0`$f 波导耦合探测
'g,
x}6 ─ 波导耦合探测器是一种特殊工具，用以探测某个周期性结构以特定角度范围入射的效率。
WN?`Od:y ─ 可以从探测器的编辑对话框中的目录定义或加载周期性结构。
D+nj[ 8y }Z%{QJ$z 
&_T jRj" 15yV4wHr VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
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#oMXZ/ 波导耦合探测
z+`)|c4- ─ 该例中使用了倾斜光栅。
=*G'.D /* (4gQe6tA 
U0=zuRr n \{^yB4F_Z VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
J;9QDrl` 波导耦合探测
{ }2p1-( ─ 该例中使用了倾斜光栅。
" ~hj B PW\FcT 
T[II;[EiE nqW:P$ VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
jtJ8r5j 1 }Bg<Fm 波导耦合探测
[Cr~gd+ q ─ 输入光源的入射角度范围在探测器编辑对话框中指定。
--hnv/Aj I ─ 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。
|I<-x)joIK n Fn`>kQ 
WM7/|.HQ tUnVdh6L.B VirtualLab Fusion – 波导耦合
f@X*Tlx^| qOanu 波导耦合探测
F#R\Ot,hv ─ 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。
ph+tk5k ─ 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。
\d`Sz
* a#j^g u$m 
lt"*y.%@b Q";eyYdOL VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
`cRB!w=KHV DN_C7\CoA 输出LPD至OPtiSLang
S}I=i>QB ─ File→Export→Export to optiSlang Project
(NlEb'~+ 
^aMdbB f@g VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
S, >n'r[ kV<)>Gs 输出LPD至OPtiSLang
X Y?@^ ─ File→Export→Export to optiSlang Project
N* -Z Jv ─ 输出LPD文件，并产生输入至optiSLang的必要光学装置文件。
D'+8 ]B B)NB6 dCp 
xz'd5 re% BS.6d}G4 VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
|`/uS;O r $2 输出LPD至OPtiSLang
gWPa8q<b ─ 在输出对话框窗口。
<us{4 % 可定义参数空间，并包含了参数的变化范围。
|g !#
\ 可以选择保存到的输出文件夹。
F4{<;4N0 可以指定
模拟引擎，用于分析。
p$ <qT^]& TD9`S SpP
{P+[C O jXR+>=_ optiSLang – 初始化优化
#{1fb%L{i 1=.?KAXR 设置求解器系统
, :{+
H ─ File→New project…
*RM'0[1F4 3! W&J 
u&bU !ZI +.cv,1Vx optiSLang – 初始化优化
I-"{m/PEdg dG+xr! 设置求解器系统
lY`<-`{I_ ─ 继续，拖动求解器（Solver）向导到场景（Scenery）窗口。
m6D4J=59 ─ 打开了一个对话框，列出了几种求解器（Solver）范例。
Qt 2hb ─ 求解器（Solver）范例中必须选择VirtualLab。
kF .b) ZxQP,Ys_Y 
. VT,,0 optiSLang – 初始化优化
`314.a6S Y`uCDfcQ 设置求解器系统
uip]K{/A!e ─ 然后会弹出文件对话框，必须打开VirtualLab输出的system.lpd文件。
9m{rQ P/ P9vROzXK 
W!*vO>^1W yk/XfwQ5 optiSLang – 初始化优化
"5K : "m r^)<Jy0|r 参数化的求解器系统
v},sWjv ─ 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。
9`AQsZ2 ─ 请务必保存计划。
1Yx I q565 M;R>]wP"V 
}=g Gs p(Mv^ea optiSLang – 初始化优化
3]acfCacC XJ9>a-{ 参数化的求解器系统
:|Cf$2k7 ─ 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。
|a+8-@-Tj WyP1"e^ 9 
2X`M&)"X |wx1
[xZ optiSLang – 初始化优化
{;U:0BPI3 :nI.Qa'"H 参数化的求解器系统
uvL|T4 8 ─ 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。
(!s[~O 6 ─ 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。
_ 17"T0 "'Ik{wGc 
=RA6 p c1[;a> optiSLang –设置优化
gQ~4udla. @p; 4g_F 参数化的求解器系统
ryN-d%t? ─ optiSLang可以进行多目标函数的光学系统优化。
C;` fOCz^ ─ 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。
H UjmJu6f{ bHCd|4e,2 
$1e@3mzM [>E0(S] optiSLang –设置优化
1K>4 i . X ` Oi@7 /oT 参数化的求解器系统
\MU4"sXw ─ 可以通过拖动均匀化对比度（Uniformity Contrast）到目标最小化（Objective Minimize）判据中定义第一目标函数。
n2E2V<# ─ 因此优化算法会尽可能地使均匀度对比最小化。
\xt! b^d0 !s$fqn
6 
t%)L8%Jr vd~O:=)4 optiSLang –设置优化
Rd2[xk 08 Q:1 ' 参数化的求解器系统
a
<3oyY' ─ 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。
GCrN:+E0FJ ─ 因此优化算法会尽可能地使平均效率最大化。
;(V=disU/ ─ 这步操作被称为多目标优化。
QO8/?^d &7 ,wd G 
q~qig,$Y \vI_%su1N optiSLang –设置优化
A)xI. Q6 =xgW$c/yB 优化向导
}~ 7>S5 ─ 下一步可以通过拖放来使用优化向导。
}V 1sY^C #\}hN~@F 
z, OMR`W ZrTq)BZ optiSLang –设置优化
HV}NT~ B7#; tCf 优化向导
yH Cc@`1. ─ 第一步，提供了各种系统参数，包括其指定的值范围。
,"D1!0 ─ 此外，optiSLang提供了一个可视化的值范围，其中标出了初始值。
|A2.W8`o ─ 然后点击下一步。
@t_<oOI2 .m< -)Kx （来源：讯技光电）
