摘要
)v&r^DR_ 
Np>[mNmga }Wf \\ 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。
$gm`}3C< LFHV~>d VirtualLab Fusion和optiSLang的界面
q y1$(3t$ =
8F /]8_ 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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Io Ay'2! K,I 
nlaJ 9V*h:[6a( 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。
UTw f! 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。
$Yh7N5XH, ,6 Ulj+l VirtualLab Fusion – 光学装置初始化
PDaD:}9 Wu]D pe 初始装置
/P bN!r<1 ─ 一般来说，在VirtualLab中定义的
光学系统都可以使用optiSLang进行优化。
Zf~Em'g"3 ─ 该例中的光学系统包含了平面波
光源和用于周期性介质的波导耦合探测器。
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:d7Ju.*J 1*aw~nY0 VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
Rckqr7q F;l*@y Tq 波导耦合探测
8KKI.i8` ─ 波导耦合探测器是一种特殊工具，用以探测某个周期性结构以特定角度范围入射的效率。
5/-{.g ─ 可以从探测器的编辑对话框中的目录定义或加载周期性结构。
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AL%H$ I Pl4$`Qw#y VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
B> , O@ og 波导耦合探测
I%]L ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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R_ u!TVvc VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
||TKo967] 波导耦合探测
?k)(~Y&@p ─ 该例中使用了倾斜光栅。
1:S75~b-` L1;IXCc= 
uY+N163i ^Wk.D- VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
"|&xUWJ!) 71i".1l{K 波导耦合探测
kWs "v6B ─ 输入光源的入射角度范围在探测器编辑对话框中指定。
z7X[$T$V ─ 通过最小和最大笛卡尔坐标系角度alpha和beta与它们的采样点数定义。
0#f;/ c0i r:u, 
3#7D
g't .\1{>A VirtualLab Fusion – 波导耦合
|Rk$u `[vm{+i 波导耦合探测
*G) =6\ ─ 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。
86(8p_&zC ─ 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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03aa>I O |/B2Bm VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
-x i]~svg noz&4"S.{ 输出LPD至OPtiSLang
B 14Ziopww ─ File→Export→Export to optiSlang Project
Y/Yp+W6n 
OEc$ro=m* G
@ib VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
m}Z=m8 A
i` 输出LPD至OPtiSLang
bbevy!m ─ File→Export→Export to optiSlang Project
}$-;P=k ─ 输出LPD文件，并产生输入至optiSLang的必要光学装置文件。
f{=0-%dA G|5M~zP 
iYE:o{ r@;n \ VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
nRKh|B ) 'yG9Rt 输出LPD至OPtiSLang
u* /. ─ 在输出对话框窗口。
<0!/7*;#ZT 可定义参数空间，并包含了参数的变化范围。
k!Y7 Rc{" 可以选择保存到的输出文件夹。
0&! ,+ 可以指定
模拟引擎，用于分析。
"0 al"? Ph(bgQg 
%<cfjo "W:#4@
F optiSLang – 初始化优化
S i[:l A*)G . o: 设置求解器系统
go^?F-
dZ ─ File→New project…
Ra%" += g~EJja ; 
7Ddo ^Gtx 8. 9T WsZ optiSLang – 初始化优化
9/N=7<$ }F'B!8n 设置求解器系统
md8r " ─ 继续，拖动求解器（Solver）向导到场景（Scenery）窗口。
Kts #e:k@ ─ 打开了一个对话框，列出了几种求解器（Solver）范例。
iXl6XwWT%8 ─ 求解器（Solver）范例中必须选择VirtualLab。
5(F @KeH> ]oy>kRnb { 
>U/ m/H' optiSLang – 初始化优化
fh rS7f'Zd /ekeU+j 设置求解器系统
gWcl@|I;\ ─ 然后会弹出文件对话框，必须打开VirtualLab输出的system.lpd文件。
s&-m!|P a#i;*J 
*m_B#~4 1t" optiSLang – 初始化优化
E3bS Q rp*f)rJ 参数化的求解器系统
1_}* aQ ─ 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。
I"/p^@IX ─ 请务必保存计划。
yHS=8! U&W{;myt 
SM3Q29XIw V-Ebi^gz5W optiSLang – 初始化优化
pF~[ 3 K
Y-+ k 参数化的求解器系统
r q2] u ─ 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。
[se J'Io 0<3)K[m~H 
7s#,.(s lCmT m optiSLang – 初始化优化
3N8RZt1.b UA@(D 参数化的求解器系统
F/ BB]gUB ─ 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。
FbxrB M ─ 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。
p$r=jF& /b 3b0VfF 
nW1Obu8x| k+8K[ ?K- optiSLang –设置优化
GabY xYK qY^OO~[ 参数化的求解器系统
ySyA!Z ─ optiSLang可以进行多目标函数的光学系统优化。
Oj 6PmUK4 ─ 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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*;(wtM g c rx8+ optiSLang –设置优化
kNW}0CDgs SJ/($3GkBd 参数化的求解器系统
N7/eF9 ─ 可以通过拖动均匀化对比度（Uniformity Contrast）到目标最小化（Objective Minimize）判据中定义第一目标函数。
s zg q7 ─ 因此优化算法会尽可能地使均匀度对比最小化。
1Yj ^N" = yXg #<H6V 
{(o$? = x8L$T (^ optiSLang –设置优化
R $vo }bwH(OOS 参数化的求解器系统
?!PpooYK ─ 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。
<B,z)c ─ 因此优化算法会尽可能地使平均效率最大化。
#
tN#_<W ─ 这步操作被称为多目标优化。
GR@jn]50 E038p]M! 
+Usy dEz7 @T optiSLang –设置优化
zR)9]pJ- a>1_|QB. 优化向导
KHK|Zu#k ' ─ 下一步可以通过拖放来使用优化向导。
Mp8BilH-T Aw]W- fx 
Aqi9@BH i+`N0!8lY optiSLang –设置优化
}E?{M~"< Kwc~\k 优化向导
-Xm/sq(i)% ─ 第一步，提供了各种系统参数，包括其指定的值范围。
R?,O h* ─ 此外，optiSLang提供了一个可视化的值范围，其中标出了初始值。
DB1F _! 9 ─ 然后点击下一步。
H zd tR (]*otVJ （来源：讯技光电）
