摘要
X[w9~t$\ 
L*Y }pO g#AA.@/Z 现代
光学系统的
优化一般会涉及到大量的
参数，例如：优化
光栅时不仅需要考虑光栅的几何参数，还有所需的入射方向。随着参数数量的大量增加，优化越来越具有挑战性。对于这种情况，VirtualLab Fusion提供了与Dynardo的optiSLang软件的接口，可以使用不同的高级优化算法。
25 (\'484> ;i]cmy VirtualLab Fusion和optiSLang的界面
s0 :1G
-I "$)2| 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。
&jJgAZ ! R[V%59#{Z 
k5( $b{ 2{& " 3dq optiSLang是一种包含各种高级工具的
软件平台，包括敏感度分析、多元和多学科优化、鲁棒性评估、可靠性分析和鲁棒设计优化。
V)]&UbEL| 两种软件平台的结合使得例如智能光波导耦合等高级光栅
结构变为可能。
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C VirtualLab Fusion – 光学装置初始化
k @ 2gw]y" 82<L07fB 初始装置
\ Q6Ip@? ─ 一般来说，在VirtualLab中定义的
光学系统都可以使用optiSLang进行优化。
WO{N@f^ ─ 该例中的光学系统包含了平面波
光源和用于周期性介质的波导耦合探测器。
z23KSPo , QQ:o'I! 
M3Z y f 6Z"%vrH VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
E'ZWSpP uC3$iY:_e 波导耦合探测
;2iZX=P`n ─ 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。
gO5;hd[ l ─ 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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7Ct m({I- 8P *n|]B.' VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
NE! Xt <A 波导耦合探测
'e&4#VLH^ ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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XBc+_=)$ Z(.Tl M2h VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
Qknd ^% 波导耦合探测
=19 ]a ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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`A'*x]l ^_oLhNoez2 VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
J7xZo=@k RBb@@k[v 波导耦合探测
F ^\v`l, ─ 输入光源的入射角度范围在探测器编辑对话框中指定。
+vuW 9 ─ 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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MT*b+&1e %cv%u6 b VirtualLab Fusion – 波导耦合
qEpBzQ&gX6 V>%%2"&C 波导耦合探测
pQ>V]M ─ 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。
# 4Z$O( ─ 作为结果，探测器可以用于评估在特定角度范围内的周期性结构。
Y~C S2%j r[lHYO 
(lm/S_U$ iN>< m| VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
OJK/> qm '$R3g 输出LPD至OPtiSLang
C {Zv.+F ─ File→Export→Export to optiSlang Project
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/ 9xz`V1mIL VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
u-W=~EO5# 25TEbp[dy 输出LPD至OPtiSLang
V^ :\/EU ─ File→Export→Export to optiSlang Project
3S9~rLrn? ─ 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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`bm-ONK l>]M^=,&7 VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
J0oR]eT} 9+/|sU\.% 输出LPD至OPtiSLang
Cu Gk?i ─ 在输出对话框窗口。
iO@wqbg$6 可定义参数空间，并包含了参数的变化范围。
^T[ #rNkeL 可以选择保存到的输出文件夹。
W6PGv1iaW> 可以指定
模拟引擎，用于分析。
Jq!($PdA ^\I$tnY` 
KV6S- N X; &V7 optiSLang – 初始化优化
Mc8^{br61 M(BZ<,9V 设置求解器系统
1Y`MJ \9 ─ File→New project…
Z/x1?{z HI?>]zz| 
+u#x[ xO |RmBa'.)z optiSLang – 初始化优化
Nh))U YszhoHYh 设置求解器系统
=VU2# O ─ 继续，拖动求解器（Solver）向导到场景（Scenery）窗口。
5J;c;PF ─ 打开了一个对话框，列出了几种求解器（Solver）范例。
N7_Co;#(zK ─ 求解器（Solver）范例中必须选择VirtualLab。
B/71$i +R_U 
PEWzqZ|!; optiSLang – 初始化优化
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dmA#: 设置求解器系统
kr?| >6 ? ─ 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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+M*a.ra0OF l.BNe)1!22 optiSLang – 初始化优化
9 V&LJhDQ NO$Nl/XM 参数化的求解器系统
;w>B}v;RE ─ 参数化的求解器系统包含相应的VirtualLab文件和两个含有参数和结果的XML文件，用于定义优化函数。
2KEww3.{ ─ 请务必保存计划。
UQFuEI<1- R4/@dA0
($s{em4L 2Ki dbf optiSLang – 初始化优化
*pMA
V [^ NEk [0 参数化的求解器系统
,zFN3NLtA ─ 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&*pR3,u <G >PPf} 
f/y K|[g~ }#J}8. optiSLang – 初始化优化
xh0A2bw'OP 0"`skY J@ 参数化的求解器系统
NS q=_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<b7/ ;w' ─ 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。
i`qh|w/b_ E` |qFG< 
u W T[6R GLyh1qNX optiSLang –设置优化
qZh~Ay6I KfNXX>' 参数化的求解器系统
]@YQi<d2^ ─ optiSLang可以进行多目标函数的光学系统优化。
gL` SZr9 ─ 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 |J }b`*%141 optiSLang –设置优化
H[
q{R I>a a'em 参数化的求解器系统
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28* ─ 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。
}^7V^W ─ 因此优化算法会尽可能地使均匀度对比最小化。
SO/]d70HG CvJEY 
Dfia=1A $Stu-l1e a optiSLang –设置优化
=6&D4~R S)yV51^B 参数化的求解器系统
ub5hX{uT ─ 可以通过拖动平均值（Mean）到目标最小化（Objective Maximize）判据中定义第二目标函数。
'9@R=#nd ─ 因此优化算法会尽可能地使平均效率最大化。
RZA\-?cO) ─ 这步操作被称为多目标优化。
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R:?vY! sfE8b/Z8 optiSLang –设置优化
fx:KH:q3 4a!7|}W 优化向导
'.,.F0{x ─ 下一步可以通过拖放来使用优化向导。
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u, :`5*al{ zi
.,?Q optiSLang –设置优化
\DK*>
k ()?co<@(l 优化向导
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f< ─ 第一步，提供了各种系统参数，包括其指定的值范围。
j*d~h$[k ─ 此外，optiSLang提供了一个可视化的值范围，其中标出了初始值。
<t% A)L% ─ 然后点击下一步。
~-wJ#E3g \*aLyyy3 （来源：讯技光电）
