摘要
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nK%/tdq p< 0kmA<B/ 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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|fs VirtualLab Fusion和optiSLang的界面
W/ZahPPq CWe>jlUQ 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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SL\y\G aV ND55`KT4 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。
3VRZM@i 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。
z Jo# 3 mp+\! VirtualLab Fusion – 光学装置初始化
M\?uDC9 sRe#{EuJ 初始装置
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2 ─ 一般来说，在VirtualLab中定义的
光学系统都可以使用optiSLang进行优化。
4z0R\tjT ─ 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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[`zbf_RyO i^s`6:rNu VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
d[>N6?JA/ gM;) 波导耦合探测
_L:i=.hxN ─ 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。
L`HH);Ozw ─ 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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g M- VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
;5Wx $Yfx 波导耦合探测
)ZgER[ ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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^ =/?<C4 j2 o1 " VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
C`yvBt40 r 波导耦合探测
dK J@{d ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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Bg 7j5 *%OY Asc VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
l\T!)Ql "W &:j:o 波导耦合探测
Sc4obcw% ─ 输入光源的入射角度范围在探测器编辑对话框中指定。
gnQo1q{ 4 ─ 通过最小和最大笛卡尔坐标系角度alpha和beta与它们的采样点数定义。
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~7lTqY\ V- K L% VirtualLab Fusion – 波导耦合
N|!MO{sB '%z N 波导耦合探测
]^J+ -c ─ 可以从探测得到的效率计算平均值和均匀对比度，并在探测器结果标签页中给出。
j4~7a k G ─ 作为结果，探测器可以用于评估在特定角度范围内的周期性结构。
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prNhn:j ,op]-CY 5 VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
?muDTD%c mu6039qy 输出LPD至OPtiSLang
YCa@R!M *O ─ File→Export→Export to optiSlang Project
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H~A"C'P3# d]tv'|E13 VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
nNt*} k )E'Fke 输出LPD至OPtiSLang
QGs1zfh* ─ File→Export→Export to optiSlang Project
D (y+1^> ─ 输出LPD文件，并产生输入至optiSLang的必要光学装置文件。
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A /q2g7My ^4c,U9J= VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
HXQ e\r T v rk^! 输出LPD至OPtiSLang
I Byf_E;r ─ 在输出对话框窗口。
PG{i,xq_B{ 可定义参数空间，并包含了参数的变化范围。
" -w ^D!C 可以选择保存到的输出文件夹。
\7pipde 可以指定
模拟引擎，用于分析。
ldA !ou7 PJzc=XPU 
> ^a$ 1EVfo wIl optiSLang – 初始化优化
<f N;
xIB "jMqt9ysN 设置求解器系统
C:]s;0$3'9 ─ File→New project…
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D^Te%qnW 'T\dkSJv;V optiSLang – 初始化优化
i+g~ Uj}h ]kx-,M( 设置求解器系统
P?kx ─ 继续，拖动求解器（Solver）向导到场景（Scenery）窗口。
&5?G-mn ─ 打开了一个对话框，列出了几种求解器（Solver）范例。
}g~g50ci ─ 求解器（Solver）范例中必须选择VirtualLab。
X0`j-*,FX (8.{+8o 
Q]@c&* _| optiSLang – 初始化优化
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s,tY74'5 设置求解器系统
~W<CE_/]k ─ 然后会弹出文件对话框，必须打开VirtualLab输出的system.lpd文件。
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@ optiSLang – 初始化优化
YTK^ijmU6x J! { Al 参数化的求解器系统
ow$q7uf ─ 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。
\R(R9cry ─ 请务必保存计划。
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Us,)]W.S LXj5R99S optiSLang – 初始化优化
ciud RK63M 4:7m K/Z 参数化的求解器系统
gY(1,+0- ─ 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。
R_^/,^ 1 {CtR+4KD 
t V03+&jF SR ZL\m} optiSLang – 初始化优化
V|'1tB=;*1 rAb&I"\ZY 参数化的求解器系统
W^ Y#pn ─ 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。
"X04mQ n15 ─ 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。
WNs}sNSf i^)WPP>4Aw 
EF#QH
_X y7: tr optiSLang –设置优化
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参数化的求解器系统
& ze>X ─ optiSLang可以进行多目标函数的光学系统优化。
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x@$RS+] ─ 这可以在参数化（Parametric）求解器系统配置的判据（Criteria）标签页中定义。
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o=]dBp. 
PE"v*9k 9XLFHV(" optiSLang –设置优化
"0CjP+1k ?<U {{ C 参数化的求解器系统
fKHE;A*>% ─ 可以通过拖动均匀化对比度（Uniformity Contrast）到目标最小化（Objective Minimize）判据中定义第一目标函数。
['q&@_d7 ─ 因此优化算法会尽可能地使均匀度对比最小化。
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h5"Ov,K3[ j}: ~5 |. optiSLang –设置优化
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&" BEs c+kU o$ 参数化的求解器系统
kM /Te{< ─ 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。
}7s>B24J ─ 因此优化算法会尽可能地使平均效率最大化。
2-'Opu ─ 这步操作被称为多目标优化。
CST I?A"P At6qtoPRA 
wW 2d\Zd& *|% ^0#$c optiSLang –设置优化
ua5?(,E`'] `.%JjsD< 优化向导
_Ov;4nt! ─ 下一步可以通过拖放来使用优化向导。
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I.'b'- ^ '?QuJFk i optiSLang –设置优化
S'LZ k9 E dR i5hC$ 优化向导
| ?yo 3 ─ 第一步，提供了各种系统参数，包括其指定的值范围。
3;[D J 5 ─ 此外，optiSLang提供了一个可视化的值范围，其中标出了初始值。
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p $M ─ 然后点击下一步。
6KZf%)$ /9pM>Cd*Z （来源：讯技光电）
