摘要
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Pr&O9 OFc L h 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。
>ucVrLm,X !'yCB9]O VirtualLab Fusion和optiSLang的界面
zVeQKN9^Z /#WRd}IjK 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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p "e)C.#3 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。
%8U/!(.g 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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CA ^v5v7\! VirtualLab Fusion – 光学装置初始化
->H4!FS 397IbZ\ 初始装置
F},#%_4 ─ 一般来说，在VirtualLab中定义的
光学系统都可以使用optiSLang进行优化。
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y5e ─ 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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"#ctT-g`6 |8m2i1XG VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
7dg2-4 zYCS K~-GW 波导耦合探测
V?yTJJ21X ─ 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。
/V>q(Q ─ 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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`l%)0)T NQ9/ ,M VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
vq? aFX9F 波导耦合探测
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\` ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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$'I-z.G V 3D2\#6yo VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
#Yd 'Vve 波导耦合探测
5`3Wua ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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U3 -cH Q7{/ T 0 VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
CI8bHY$ Wc f;ZX 波导耦合探测
0Mo?9?? ─ 输入光源的入射角度范围在探测器编辑对话框中指定。
S= ^kR [O" ─ 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。
c H7Gb|,M R2Y.s^ 
F, 39'<N[ D= ^|6} VirtualLab Fusion – 波导耦合
6");NHE Z'cL"n\9R] 波导耦合探测
Qw@_. I ─ 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。
! zR1CM ─ 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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|.~0Ulk , ?]/"AWUX VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
lm bC2\GT a
j13cC$ 输出LPD至OPtiSLang
J;#7dRW{ ─ File→Export→Export to optiSlang Project
T:|PSJc0 
JIh:IR(ta 6)# =@i`
\ VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
277Am*2 6_zyPh 输出LPD至OPtiSLang
Ra-%,cS ─ File→Export→Export to optiSlang Project
Pu `;B ─ 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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EpdSsfDP %7 [ Z/U= VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
UR' P, yRtxh_wr9 输出LPD至OPtiSLang
:@c\a99Kx ─ 在输出对话框窗口。
96]!*} 可定义参数空间，并包含了参数的变化范围。
;RW0 24 可以选择保存到的输出文件夹。
D\9-MXc1 可以指定
模拟引擎，用于分析。
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A{I }N`m7PSf 
rhQv,F9 o3kVcX^ optiSLang – 初始化优化
Lju)q6 ?o883!&v 设置求解器系统
/gUD!@ ─ File→New project…
rc ()Eo50 nhb: y 
Y2 QX9RN -JwwD6D optiSLang – 初始化优化
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oecq 设置求解器系统
MFqM 6_ ─ 继续，拖动求解器（Solver）向导到场景（Scenery）窗口。
Yj#4{2A ─ 打开了一个对话框，列出了几种求解器（Solver）范例。
]aqg{XdGt ─ 求解器（Solver）范例中必须选择VirtualLab。
/M@6r<2`i jp| 1S^b 
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N;% optiSLang – 初始化优化
y>jP]LR4 |xX>AMZc)D 设置求解器系统
pon0!\ZT= ─ 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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NU{ ` eM Tn"/EO^N optiSLang – 初始化优化
LktH*ePO u>-pg u 参数化的求解器系统
KVA~|j B ─ 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。
O=2SDuBZ ─ 请务必保存计划。
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uqFY a bU *Z:'jV< optiSLang – 初始化优化
?X5Y8n]y\h IwJ4K+ 参数化的求解器系统
.|Y&,?k| Y ─ 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。
un ZYFA}( l:$i }.C 
'vc>uY N:nhS3N<L optiSLang – 初始化优化
I/V lH:o ]
lONi 参数化的求解器系统
G ,fh/E+ ─ 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。
[ :*Jn} ─ 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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6 PbpnjvVr M 
oTLA&dy@ W0_
pO optiSLang –设置优化
?vn9HhT D p^>_VE[S 参数化的求解器系统
x_VD9 ─ optiSLang可以进行多目标函数的光学系统优化。
YRRs bm{ ─ 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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3G,& X" m0|| optiSLang –设置优化
^T&@(|o 6#gS `X23Y 参数化的求解器系统
;%W]b ─ 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。
Ef~Ar@4fA ─ 因此优化算法会尽可能地使均匀度对比最小化。
YDxEWK< F :p9y_W 
|^k&6QO5 z}z 6Vg optiSLang –设置优化
3[F9qDAy oqUF_kh 参数化的求解器系统
'nRoa7v( ─ 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。
=`pH2SJT ─ 因此优化算法会尽可能地使平均效率最大化。
v1O 1-aM ─ 这步操作被称为多目标优化。
K{ ED mC B9(@ . 
\@!"7._= [L ?^+p> optiSLang –设置优化
,[UK32KWI u8Ak2:
优化向导
q/#p ol ─ 下一步可以通过拖放来使用优化向导。
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9_-6Lwj6t qd<-{ optiSLang –设置优化
=JNCQu 7SJR_G6,{ 优化向导
?Gqq]ozm ─ 第一步，提供了各种系统参数，包括其指定的值范围。
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3Sri ─ 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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0?k ─ 然后点击下一步。
). 3riR _J" fgxW （来源：讯技光电）
