摘要
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y m,l/ =M 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。
yI0bSu<j- d*(aue= VirtualLab Fusion和optiSLang的界面
hH s/Qtq Q8p6n 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。
@u~S!(7.Wi 2*#|t: (c 
F:{* 4b k+<9 4 5kC 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。
Hbm 4oYN 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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i5%1 >oh H4: VirtualLab Fusion – 光学装置初始化
@MW@mP)# jHL s
5% 初始装置
% @$ UIO,( ─ 一般来说，在VirtualLab中定义的
光学系统都可以使用optiSLang进行优化。
3h:j .8Z ─ 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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*$f=`sj Kxe\ H'rR VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
Nw;qJ58@ h2l;xt 波导耦合探测
C2
N+X ( ─ 波导耦合探测器是一种特殊工具，用以探测某个周期性结构以特定角度范围入射的效率。
{#,<)wFV\ ─ 可以从探测器的编辑对话框中的目录定义或加载周期性结构。
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Epzg|L1) 4l D$'` VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
(In{GA7 ; 波导耦合探测
z;OYPGvkw ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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@ j=\h|^gA 
@]\fO)\f Fs+ tcr/\[ VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
QX,$JM3 波导耦合探测
G0FzXtu)q ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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[KDxB> R<{ m5Bf<E,c VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
W!Tx% :]3X Ez 波导耦合探测
3JazQU ─ 输入光源的入射角度范围在探测器编辑对话框中指定。
1wSAwpz ─ 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。
bcIae0LZ FO{=^I5YA 
}=R]<`Sj.j 5Qgu:)} VirtualLab Fusion – 波导耦合
l#)X/(?; -I< >Ab 波导耦合探测
-D^I;[j_ ─ 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。
5Xy(za ─ 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。
h p dI5 8|&, JdT 
WM bkKC.{J _&KqmQ8$7 VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
RTtKf i} "N4^ ^~s 输出LPD至OPtiSLang
yOM/UdWq ─ File→Export→Export to optiSlang Project
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"be\%W+< kk4 |4 VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
w,|@e _|J z/?* h 输出LPD至OPtiSLang
8 $FH;= ─ File→Export→Export to optiSlang Project
SmXJQ@ jN ─ 输出LPD文件，并产生输入至optiSLang的必要光学装置文件。
BR|!ya+_2 z8= THz2f 
cXweg; q~{)
{t; VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
8}%F`=Y0 !z?
输出LPD至OPtiSLang
RB>= #03 ─ 在输出对话框窗口。
)W\)37=. 可定义参数空间，并包含了参数的变化范围。
lg^'/8^f 可以选择保存到的输出文件夹。
U1 `5P!ov 可以指定
模拟引擎，用于分析。
2- i Y:r DYX{v`>f^ 
s.1F=u 9a :UwBs optiSLang – 初始化优化
(3e.q'
,GOIg|51 设置求解器系统
t FU4%c7V ─ File→New project…
*tjaac;z<J +%5 L2/n7 
If'q 8G3]- fy+5i^{= optiSLang – 初始化优化
b42%^E 18$d-[ hX 设置求解器系统
(g6e5Sgi> ─ 继续，拖动求解器（Solver）向导到场景（Scenery）窗口。
*F$@!ByV ─ 打开了一个对话框，列出了几种求解器（Solver）范例。
B >{%$@4 ─ 求解器（Solver）范例中必须选择VirtualLab。
=By@%ioIGG py6<QoGV
HDm]njF%qQ optiSLang – 初始化优化
. _+cvXy \ g0vzo"u 设置求解器系统
h!tpi`8\z ─ 然后会弹出文件对话框，必须打开VirtualLab输出的system.lpd文件。
P" c@V, . kBP?_ O 
s|IBX0^@ WcmX"{ optiSLang – 初始化优化
$S>'0mL l|q-kRRjn 参数化的求解器系统
Q#MB=:0 { ─ 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。
e'b*_Ps' ─ 请务必保存计划。
X5owAc6 &C'^YF_^0 
]m_x;5s $ w!lk&7Q7Z optiSLang – 初始化优化
"#)|WVa=BM Kp7D I0~ 参数化的求解器系统
,ye}p 1M ─ 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 b-IRGF <NZPLo F 
eA N{BPN [ 1zRYd`IPoq optiSLang – 初始化优化
$yU
5WEX 7 U7!'xU 参数化的求解器系统
$ :I{
─ 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。
9L$OSy| ─ 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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#-zK:4 
R;HE{q[ f ,X!) z Amm optiSLang –设置优化
cs6oD !h ; gBR~W 参数化的求解器系统
a!R*O3 ─ optiSLang可以进行多目标函数的光学系统优化。
s AFn.W ─ 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。
a&{Y~Og ?% 1;[KBYUH 
J4+WF#xI2 yeyDB>#Va. optiSLang –设置优化
\W=3P[gb -sJ1q^;f@ 参数化的求解器系统
=]%,&Se ─ 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。
RB4n>&Y ─ 因此优化算法会尽可能地使均匀度对比最小化。
;6 @sC[ brp3xgQ`] 
af<h2 r *=i&n> optiSLang –设置优化
N3$1f $` mr7Oi `dE 参数化的求解器系统
# fqrZ9:@ ─ 可以通过拖动平均值（Mean）到目标最小化（Objective Maximize）判据中定义第二目标函数。
(:8a6 =xQ ─ 因此优化算法会尽可能地使平均效率最大化。
W=HvMD ─ 这步操作被称为多目标优化。
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e?XFtIj$ j7)mC4o:% optiSLang –设置优化
%Bw:6Y4LZ W,EIBgR(R5 优化向导
j^=Eu r/ ─ 下一步可以通过拖放来使用优化向导。
Ck#e54gJX /=YNkw5 
#
bHkI~ L ~'98C optiSLang –设置优化
<O7!( #OPEYJ;*9d 优化向导
nrY)i_\ ─ 第一步，提供了各种系统参数，包括其指定的值范围。
inh:b .,B ─ 此外，optiSLang提供了一个可视化的值范围，其中标出了初始值。
8#;=>m% ─ 然后点击下一步。
zg3kU65PJE \d JhDR （来源：讯技光电）
