摘要
+V+a4lU14 
':W[ A *A< 5*Db:F 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。
b[ yiq$K/ DMS! a$4
VirtualLab Fusion和optiSLang的界面
:]c3|J } %z VirtualLab Fusion是一种灵活且可定制的建模工具平台，可以仿真复杂的光学装置，例如：将一组平面波耦合入光波导。
#%s#c0TX r/sNrB1U"y 
9kojLqCT nm+s{ optiSLang是一种包含各种高级工具的
软件平台，包括敏感度分析、多元和多学科优化、鲁棒性评估、可靠性分析和鲁棒设计优化。
8f7>?BUS, 两种软件平台的结合使得例如智能光波导耦合等高级光栅
结构变为可能。
ccnK#fn v C>~TI,5a3 VirtualLab Fusion – 光学装置初始化
OTp]Xe/ FqifriLN 初始装置
{T8Kk)L ─ 一般来说，在VirtualLab中定义的
光学系统都可以使用optiSLang进行优化。
Y~Ifj,\ ─ 该例中的光学系统包含了平面波
光源和用于周期性介质的波导耦合探测器。
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fLVAKn DJ%PWlK5 VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
{U1m.30n HqTjl4ai 波导耦合探测
a6H%5N ─ 波导耦合探测器是一种特殊工具，用以探测某个周期性结构以特定角度范围入射的效率。
6,uX,X5 ─ 可以从探测器的编辑对话框中的目录定义或加载周期性结构。
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h1{ 3njdr E e]-qN*8 VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
+O5hH8<&b 波导耦合探测
,
dp0;nkr ─ 该例中使用了倾斜光栅。
xCKRxF *qMY22 X 
V$~9]*Wn <ih[TtZ VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
<1%$Vq 波导耦合探测
`-&K~^-cH ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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MW{8VH6+ `W-Fssu VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
.m AjfP* o Rzi> rr 波导耦合探测
oE~Bq/p ─ 输入光源的入射角度范围在探测器编辑对话框中指定。
5-G@L?~Vw ─ 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。
pNIf=lA yEoV[K8k 
\;-|-8Q :ivf/x n VirtualLab Fusion – 波导耦合
tl].r| yl Z8oK2D w 波导耦合探测
03(4 x'z ─ 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。
N [yy M'C ─ 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。
Dxxm="FQZ LK"69Qx?5q 
j5ve2LiFV% km40q O@3 VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
Uwi7) EZj9wd"u 输出LPD至OPtiSLang
9C \Fq- ─ File→Export→Export to optiSlang Project
:lzrgsW 
rbCAnwA2 Z<4AL\l 98 VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
9mFE?J PuO&wI]: 输出LPD至OPtiSLang
j)GtEP<n# ─ File→Export→Export to optiSlang Project
{ V- v-f ─ 输出LPD文件，并产生输入至optiSLang的必要光学装置文件。
@v B!u[{ )0R'(# 
2|bn(QYz QwJyY{O ` VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
${)b[22": L^F y#p 输出LPD至OPtiSLang
LrK,_)r:~ ─ 在输出对话框窗口。
&f;K}W O 可定义参数空间，并包含了参数的变化范围。
p"Z-6m~ 可以选择保存到的输出文件夹。
4g7)i L^#~ 可以指定
模拟引擎，用于分析。
=>dG L| $pudoAO 
FEVlZ<PW3I _7)n(1h[3b optiSLang – 初始化优化
o+9j?|M #!m.!?
O 设置求解器系统
'Qo*y %{@5 ─ File→New project…
Z`BK/:vo3H -Vhw^T1iV 
`V3Fx {
k: ;WtBC6j optiSLang – 初始化优化
pO.2< RAK-UN 设置求解器系统
v I)LB )Q ─ 继续，拖动求解器（Solver）向导到场景（Scenery）窗口。
y#$CMf
-q^ ─ 打开了一个对话框，列出了几种求解器（Solver）范例。
:#~j:C| ─ 求解器（Solver）范例中必须选择VirtualLab。
HX{`Vah E *
+wW(#[ 
f f1c/c/ optiSLang – 初始化优化
-7 (@1@1 ~F?u)~QZ # 设置求解器系统
O<;3M'y\ ─ 然后会弹出文件对话框，必须打开VirtualLab输出的system.lpd文件。
3 SGDy] 13=.H5 
@jlw_ob2g c\V7i#u[d; optiSLang – 初始化优化
uc" P3,M wIBO
^w\J 参数化的求解器系统
{& T_sw @[ ─ 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。
U~l$\ c ─ 请务必保存计划。
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[,KXze_m R+ ,u^;\ optiSLang – 初始化优化
{s{j~M QZ%`/\(!8_ 参数化的求解器系统
D+7Rz_= ─ 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。
'anG:= Sa`Xf\ 
*``JamnSO 5j-YM optiSLang – 初始化优化
e,XYVWY% +V^;.P</ 参数化的求解器系统
h.s+)fl\ ─ 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。
:'&brp3ii= ─ 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。
_aMPa+D=P H_< C!OgR 
Q7COQ2~K l /
; optiSLang –设置优化
usL*
x9i #3 pb(fbw 参数化的求解器系统
1,!(0
5H ─ optiSLang可以进行多目标函数的光学系统优化。
1&(V ─ 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。
)sp4Ie fku<,SV$O4 
qXtC^n@x %(G* , optiSLang –设置优化
JNUt$h xZF}D/S?Ov 参数化的求解器系统
JyOo 1E. ─ 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。
f/Bp.Yw L ─ 因此优化算法会尽可能地使均匀度对比最小化。
@w !PaP "?I y (*^ 
gH7|=W 'V=P*#|SR optiSLang –设置优化
'B0{_RaTb -JjM y X 参数化的求解器系统
q,eVjtF ─ 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。
1.9}_4! ─ 因此优化算法会尽可能地使平均效率最大化。
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c ─ 这步操作被称为多目标优化。
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X;c '[q sC b=5uI optiSLang –设置优化
'>s sqBnI 5m(^W[u ` 优化向导
/j|G(vt5 ─ 下一步可以通过拖放来使用优化向导。
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w{@ o ^rs I \[_9 optiSLang –设置优化
]cMqahaY 2!J&+r 优化向导
hPePB= ─ 第一步，提供了各种系统参数，包括其指定的值范围。
\\dM y9M- ─ 此外，optiSLang提供了一个可视化的值范围，其中标出了初始值。
i,4>0o? ─ 然后点击下一步。
04l !:Tp, 9 !}8UALD （来源：讯技光电）
