摘要
EuImj#Zl 
|=![J? 96J]g*o(uU 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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VFGn S po,U e>n/ VirtualLab Fusion和optiSLang的界面
\7 pEn `H$=hr VirtualLab Fusion是一种灵活且可定制的建模工具平台，可以仿真复杂的光学装置，例如：将一组平面波耦合入光波导。
z%iPk'^ rm$d v%q 
y,6kL2DM w5
] lU 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。
7J
?s&x 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。
_Hfpizm Z @ef2y; VirtualLab Fusion – 光学装置初始化
(n7{?`Yid |]k,0Y3 v 初始装置
c 3o3i ─ 一般来说，在VirtualLab中定义的
光学系统都可以使用optiSLang进行优化。
('$*QC.M ─ 该例中的光学系统包含了平面波
光源和用于周期性介质的波导耦合探测器。
!$>b}w ' ` aF8|tc_ 
8 { =ha `h'=F(v(} VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
DuD t' ^] kE8s])Z,+ 波导耦合探测
\i@R5v=zL ─ 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。
3 }&3{kt ─ 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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hvNK"^\p h z{-- VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
!E_|Zp]up 波导耦合探测
R5(([C1 ─ 该例中使用了倾斜光栅。
$`ptSR @TX@78fWz= 
75R#gQ]EV Il(o[Q>jJ3 VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
p@uHzu7 波导耦合探测
n:) [ %on ─ 该例中使用了倾斜光栅。
N:k>V4oE 5U4V _*V 
dv3u<X M~ 6 w{_+=T VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
jw { B8<@s y
5=r r3%v 波导耦合探测
SE@TY32T ─ 输入光源的入射角度范围在探测器编辑对话框中指定。
%dq%+yw{%m ─ 通过最小和最大笛卡尔坐标系角度alpha和beta与它们的采样点数定义。
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?wCX:? g #\n* Qg4p VirtualLab Fusion – 波导耦合
D1 v0`od' J5H K1 波导耦合探测
YM'4=BlJHv ─ 可以从探测得到的效率计算平均值和均匀对比度，并在探测器结果标签页中给出。
?eX/vqk ─ 作为结果，探测器可以用于评估在特定角度范围内的周期性结构。
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os? qQG? k~r 
Y)1J8kq_ JS%LJ _J VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
HiU) q uL1lB@G@ 输出LPD至OPtiSLang
|3!) ─ File→Export→Export to optiSlang Project
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z},\1^[ oVn&L*H VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
PsXCpyY!s ~ +Pe=~a[ 输出LPD至OPtiSLang
|Rkw/5 ─ File→Export→Export to optiSlang Project
q Tdwi?j_ ─ 输出LPD文件，并产生输入至optiSLang的必要光学装置文件。
:DNI\TmhJ EA8plQ~GtE 
0zSz[;A \gP MYMd VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
U.P1KRY|= ./Ek+p*96H 输出LPD至OPtiSLang
R#;xBBt8 ─ 在输出对话框窗口。
FjtS 可定义参数空间，并包含了参数的变化范围。
:H m'o} 可以选择保存到的输出文件夹。
?2Z`xL9QT 可以指定
模拟引擎，用于分析。
4OgH+<G a~_JTH 4=t 
F!)[H["_ wS#Uw_[ optiSLang – 初始化优化
K$/"I0YyI 83/m^^F{] 设置求解器系统
T aHcvjhR ─ File→New project…
p!^K.P1 ' WlvT&W 
7I"~a<f0X` .nrbd#i- optiSLang – 初始化优化
0NZ'(qf~9 uK"FopUJ4i 设置求解器系统
wLqj<ot ─ 继续，拖动求解器（Solver）向导到场景（Scenery）窗口。
f)z(9JJL ─ 打开了一个对话框，列出了几种求解器（Solver）范例。
!8[A;+o3P ─ 求解器（Solver）范例中必须选择VirtualLab。
GuU-< *u(d 6?<lS.s 
X 5
or5v optiSLang – 初始化优化
UhS:tT]7 K&NH? 设置求解器系统
26 72oFD ─ 然后会弹出文件对话框，必须打开VirtualLab输出的system.lpd文件。
XL.f `N .O W7
Iy _> 
}k%6X@ ^ IuhHP optiSLang – 初始化优化
8&"Jlz
| = wDXlAQ 参数化的求解器系统
r/ g{j ─ 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。
u$[8Zmgzz ─ 请务必保存计划。
'hBnV xd& `Tyd1!~ 
2!B|w8ar 'ZMh <M[ optiSLang – 初始化优化
{O y|c JXe~
9/! 参数化的求解器系统
87l*Y|osP ─ 运行求解器系统以检查是否能正常工作并给出预期的结果。
J.4U;A5 Nr>UZ lU8 
lD[@D9 r1%{\< optiSLang – 初始化优化
<zn)f@W AJ*17w 参数化的求解器系统
h?SRX_ ─ 运行求解器系统以检查是否能正常工作并给出预期的结果。
C@`#@1X ─ 通过双击结果（Result）设计标签页中的参数化（Parametric）求解器系统窗口，可以检查参数和结果。
T{+a48,; "uf SHrZv 
[i q^'E eQ/w
Mr optiSLang –设置优化
CA`V)XIsP zc)nDyn 参数化的求解器系统
\z !lw ─ optiSLang可以进行多目标函数的光学系统优化。
~s Hd OMw ─ 这可以在参数化（Parametric）求解器系统配置的判据（Criteria）标签页中定义。
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F+y 
]i`Q+q[ TC yev[( optiSLang –设置优化
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=F/q 参数化的求解器系统
T=42]h ─ 可以通过拖动均匀化对比度（Uniformity Contrast）到目标最小化（Objective Minimize）判据中定义第一目标函数。
=Vs?=|r ─ 因此优化算法会尽可能地使均匀度对比最小化。
A9BoH[is7 ,ESli/6 
}WC[ <AqI *'8q?R?7g optiSLang –设置优化
&57~i=A
3 xtv%C 参数化的求解器系统
1K@ieVc ─ 可以通过拖动平均值（Mean）到目标最小化（Objective Maximize）判据中定义第二目标函数。
k0V]<#h87 ─ 因此优化算法会尽可能地使平均效率最大化。
e Fz$h2*B ─ 这步操作被称为多目标优化。
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9;7"S.7AV :~8@fEKb{ optiSLang –设置优化
06AgY0\ *Ts$Hj[ 优化向导
m"Mj3Z: ─ 下一步可以通过拖放来使用优化向导。
Y3[KS;_fr9 UwS7B~ 
de W1>yh^_ u,8)M' UU optiSLang –设置优化
;AOLbmb)H4 jnJ*e-AW 优化向导
>fP; H}S6 ─ 第一步，提供了各种系统参数，包括其指定的值范围。
+fboTsp% H ─ 此外，optiSLang提供了一个可视化的值范围，其中标出了初始值。
E%v0@ ─ 然后点击下一步。
d5A e67 Xv!Gg6v6 （来源：讯技光电）
