摘要
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"B5==0I ivD^HhG 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。
q}e]*]dJZ cP J7E VirtualLab Fusion和optiSLang的界面
lU& Q^Zj` w_GLC%|7 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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P 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。
.c03}RTC^ 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。
/xJY7yF boIVU`F-! VirtualLab Fusion – 光学装置初始化
%^T!@uZr <0>[c< {V< 初始装置
BPqw Dj W ─ 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 ─ 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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Xa)7`bp< E:: <; 9 VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
8| Sba<d \"t`W: 波导耦合探测
dhs#D:/{ 9 ─ 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。
As D1-$ ─ 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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&`m~o/ VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
5"[y FmP* 波导耦合探测
9X.g g$P ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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e`vUK.UoW L+u OBW_ VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
WVinP(#nfM 波导耦合探测
I>\} }! ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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f x%z| K F W/)uf3I VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
|b,zw^!e[' MwN1]d|6 波导耦合探测
O3!Ouh& ─ 输入光源的入射角度范围在探测器编辑对话框中指定。
#DrZ`Aq ─ 通过最小和最大笛卡尔坐标系角度alpha和beta与它们的采样点数定义。
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vP VirtualLab Fusion – 波导耦合
!'Gb$l! Feh"!k <6k 波导耦合探测
"^18&>^ ─ 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。
fp,1qzU[k ─ 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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,>:XE@xcp #/\pUK~km VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
u=1B^V, 6V =%:JjgKc*t 输出LPD至OPtiSLang
$,p.=j;P ─ File→Export→Export to optiSlang Project
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;L#L Dk{Za InAU\! ew VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
(N&k }CO]W iH($rSE 输出LPD至OPtiSLang
D >psh- ,1 ─ File→Export→Export to optiSlang Project
TJeou# =/ ─ 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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kyp U &F /e;e\k_}' VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
|`N$>9qN Sn_z 输出LPD至OPtiSLang
U` ? zC~ ─ 在输出对话框窗口。
2<p5_4"-U* 可定义参数空间，并包含了参数的变化范围。
e);bF >.~ 可以选择保存到的输出文件夹。
;LwFbkOuU 可以指定
模拟引擎，用于分析。
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v;n[ Dwm@E\^ihm optiSLang – 初始化优化
D }=/w+ buMiJzU 设置求解器系统
'iMHAP;N ─ File→New project…
R^mu%dw)(% 7I @9v=xV 
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]P optiSLang – 初始化优化
e'}ePvN Pu/-Qpqh 设置求解器系统
[)C)p*!Y) ─ 继续，拖动求解器（Solver）向导到场景（Scenery）窗口。
5n&)q=jk= ─ 打开了一个对话框，列出了几种求解器（Solver）范例。
&>+I7Ts] ─ 求解器（Solver）范例中必须选择VirtualLab。
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EF*oPn0| optiSLang – 初始化优化
B^Rw?: hN GU;TK'Yy? 设置求解器系统
muqfSF ─ 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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mGM inzf b#/V ; optiSLang – 初始化优化
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参数化的求解器系统
5JXzfc9rL ─ 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.MGH2^ L? ─ 请务必保存计划。
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\\E_W9.u E9 80yXJR optiSLang – 初始化优化
& cn%4Er #%} u8\q 参数化的求解器系统
ctwhfS|Y0 ─ 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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Fw_bY/WN{ V5(tf' optiSLang – 初始化优化
&t9XK 8S l1iF}>F2 参数化的求解器系统
{Vt^Xc ─ 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。
J1u@A$4l? ─ 通过双击结果（Result）设计标签页中的参数化（Parametric）求解器系统窗口，可以检查参数和结果。
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r['=a/.C ,h5-rw' optiSLang –设置优化
;s!ns N /!&b '7y 参数化的求解器系统
R"\u b"] ─ optiSLang可以进行多目标函数的光学系统优化。
U#~nN+SIt ─ 这可以在参数化（Parametric）求解器系统配置的判据（Criteria）标签页中定义。
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#P,[fgNy 4E>/*F! optiSLang –设置优化
fjK]m.w wr;|\<c 参数化的求解器系统
k1 LtqV ─ 可以通过拖动均匀化对比度（Uniformity Contrast）到目标最小化（Objective Minimize）判据中定义第一目标函数。
J}Z_.:JO(w ─ 因此优化算法会尽可能地使均匀度对比最小化。
6{Cu~G{]N >w]k3MC 
>1)@n3. <O ,N@I cl optiSLang –设置优化
#G4~]Qml < 4EB|@E 参数化的求解器系统
Ymk4Cu.s ─ 可以通过拖动平均值（Mean）到目标最小化（Objective Maximize）判据中定义第二目标函数。
uYFcq ─ 因此优化算法会尽可能地使平均效率最大化。
CrwcYzrRWl ─ 这步操作被称为多目标优化。
#K,qF* r* /XB0 
n[cyK$" PE6u8ZAb" optiSLang –设置优化
V~uA(3\U p?`|CE@h7 优化向导
,ov v ─ 下一步可以通过拖放来使用优化向导。
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WNlSve)]ie @,>=X:7 optiSLang –设置优化
Cak/#1 OS h mrz28 优化向导
Qig!NgOM ─ 第一步，提供了各种系统参数，包括其指定的值范围。
M]/wei"X ─ 此外，optiSLang提供了一个可视化的值范围，其中标出了初始值。
5 2C-D+zCJ ─ 然后点击下一步。
_%p9 B#X<> JjTzq2'% （来源：讯技光电）
