摘要
K}K)`bifw 
nvH|Ngg Q VMF|iB 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。
ZF'HM@cfo Q6x% VirtualLab Fusion和optiSLang的界面
$H;+}VQ >)3Vb O VirtualLab Fusion是一种灵活且可定制的建模工具平台，可以仿真复杂的光学装置，例如：将一组平面波耦合入光波导。
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D6|o5 2yxi= XWZ 
!DcX8~~@ GO~k ' optiSLang是一种包含各种高级工具的
软件平台，包括敏感度分析、多元和多学科优化、鲁棒性评估、可靠性分析和鲁棒设计优化。
B6%&gXr\ 两种软件平台的结合使得例如智能光波导耦合等高级光栅
结构变为可能。
CL1 ;Inzl @ae>b VirtualLab Fusion – 光学装置初始化
wDw<KU1UK @c]Xh:I 初始装置
(3W&A M ─ 一般来说，在VirtualLab中定义的
光学系统都可以使用optiSLang进行优化。
|[LE9Lq/ ─ 该例中的光学系统包含了平面波
光源和用于周期性介质的波导耦合探测器。
8 [R1A 'HB~Dbq`V 
g`3H(PVg ._,trb>o VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
"i%jQL'. =~J fVozU 波导耦合探测
pBU]=[M0 ─ 波导耦合探测器是一种特殊工具，用以探测某个周期性结构以特定角度范围入射的效率。
9I kUZW ─ 可以从探测器的编辑对话框中的目录定义或加载周期性结构。
Nv3tt ? d5h9}B 
|X 3">U +- 5~s{N VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
s0lYj@E' 波导耦合探测
|_nC6 ; ─ 该例中使用了倾斜光栅。
wv^b _DR @|=UrKA N 
?0z)E PQ| (Fqa][0 VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
G#lg|# -# 波导耦合探测
I.a0[E/, ─ 该例中使用了倾斜光栅。
oyW00] ka 2fbU-9Rfn 
uP6-cs >BJ}U_ck VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
! TDD^ @yKZRwg 波导耦合探测
rKp1%S1 ─ 输入光源的入射角度范围在探测器编辑对话框中指定。
]1}h 8 / ─ 通过最小和最大笛卡尔坐标系角度alpha和beta与它们的采样点数定义。
@d)LRw.I "k r,x3
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N7pt:G2~% d$[8w/5Of VirtualLab Fusion – 波导耦合
=ybGb7? w[ sR7T9* 波导耦合探测
Fr; lG ─ 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。
_:%U_U ─ 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。
Qi:j)uDW Snx< ]| 
_[JkJwPTx 3agNB F2 VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
$iHoOYx]< :x+ig5 输出LPD至OPtiSLang
>%h7dC 3h ─ File→Export→Export to optiSlang Project
j{"[Ec 
L=m:/qQL 0[9I0YBJ VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
/{R3@,D[] oZ-FF' 输出LPD至OPtiSLang
A$<>JVv ─ File→Export→Export to optiSlang Project
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1/ ─ 输出LPD文件，并产生输入至optiSLang的必要光学装置文件。
G 4m4k HEpM4xe$ 
k9&@(G[K3 @>:i -5 VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
XNlhu^jh CO'ar, 输出LPD至OPtiSLang
J[r^T& o ─ 在输出对话框窗口。
?`aTu:1#Z 可定义参数空间，并包含了参数的变化范围。
((cb4IX 可以选择保存到的输出文件夹。
G
* @@K 可以指定
模拟引擎，用于分析。
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4,zvFH*AH ]738Z /)^ optiSLang – 初始化优化
3S Fg# L~
2q1 设置求解器系统
yZ~b+=UM ─ File→New project…
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#s{aulx pw;r 25 optiSLang – 初始化优化
*/Cj$KY70 esteFLm`6 设置求解器系统
| lE-&a$xd ─ 继续，拖动求解器（Solver）向导到场景（Scenery）窗口。
&SrGh$:X ─ 打开了一个对话框，列出了几种求解器（Solver）范例。
CrO `=\ ─ 求解器（Solver）范例中必须选择VirtualLab。
:])JaS^ fCr\u6Tb 
%w tXo BJ optiSLang – 初始化优化
#]X2^ND4 7 wI>h%y-%! 设置求解器系统
?U JS xL ─ 然后会弹出文件对话框，必须打开VirtualLab输出的system.lpd文件。
=%L@WVbM /sV?JV[t 
F"v:}Vy|
y<v|X2 optiSLang – 初始化优化
fa yKM O a1'oYIHg 参数化的求解器系统
k{{hZ/om ─ 参数化的求解器系统包含相应的VirtualLab文件和两个含有参数和结果的XML文件，用于定义优化函数。
2!idy]vy_ ─ 请务必保存计划。
hbH#Co~o4# s,kU*kH n 
uR^. ,m:6qd N optiSLang – 初始化优化
"4RQ`.S R ]/[0O+B? 参数化的求解器系统
qS| Adk NL ─ 运行求解器系统以检查是否能正常工作并给出预期的结果。
KD=bkZ& fzyz uS$ 
!h*B (,
a H optiSLang – 初始化优化
8J):\jAZ6 ^X^,>Z| 参数化的求解器系统
5v+L';wx[T ─ 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。
6: GN(R$0 ─ 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。
~hzE K vs wcl!S { 
_6L H"o 3 X+%u(>> optiSLang –设置优化
ivD^HhG EzU P ah 参数化的求解器系统
A-;^~I ─ optiSLang可以进行多目标函数的光学系统优化。
U& s(1~e\ ─ 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。
El+Ft.7 ~Zu}M>-^c, 
l<Lz{)OR 5Fh8*8u6hL optiSLang –设置优化
2$3kKY6$e =nw0# ' 参数化的求解器系统
t%:G|n Sz ─ 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。
`; e^2 ─ 因此优化算法会尽可能地使均匀度对比最小化。
Q<C@KBiVE g*28L[Q~ 
[*t U}9 mgxz1d optiSLang –设置优化
I0(8Z]x O[L\T 参数化的求解器系统
/XN*)m ─ 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。
$M-NR ||k ─ 因此优化算法会尽可能地使平均效率最大化。
RpjSTV8Tkm ─ 这步操作被称为多目标优化。
J(^
>?d' p#z;cjfSt 
1-/4Y5?} 7pd$?=__I optiSLang –设置优化
bYK]G+Ww
+*<K"H |, 优化向导
tfsh!)u? ─ 下一步可以通过拖放来使用优化向导。
98=X G1sQ@ }\U0[x#q 
6S)$3Is x)d2G 6x optiSLang –设置优化
XQ4d ohGCP (5>{?dR)| 优化向导
5vYsA1Z ─ 第一步，提供了各种系统参数，包括其指定的值范围。
9Y\F53p&j ─ 此外，optiSLang提供了一个可视化的值范围，其中标出了初始值。
FU'^n6[<B ─ 然后点击下一步。
# .~.UHt ^971<B(v （来源：讯技光电）
