摘要
[ %cW ?@ 
.__XOd} K -y5^xR 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。
Ynl^Z zfl q|d W VirtualLab Fusion和optiSLang的界面
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# {pH{SRM)B 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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AKO` c@wSv2o$ 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。
EiQX* v 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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NHuj. 29("gB VirtualLab Fusion – 光学装置初始化
ROlef;/A J -tOO 初始装置
%X7R_> .
─ 一般来说，在VirtualLab中定义的
光学系统都可以使用optiSLang进行优化。
|5oK 04< ─ 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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x)N$.7'9OJ [EI~/#; VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
:)o 4fOJ8 KJn@2x6LP 波导耦合探测
Dk8
O*B ─ 波导耦合探测器是一种特殊工具，用以探测某个周期性结构以特定角度范围入射的效率。
cyrVz4_ a ─ 可以从探测器的编辑对话框中的目录定义或加载周期性结构。
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QK% Nt R[KF${X4 VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
+ Ysm6n ' 波导耦合探测
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8]Gy ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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.1n=&d| vT/e&8w VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
P 4Vi~zMX
波导耦合探测
^j]"! :h ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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Dl=9<:6FW DrI" YX VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
4/KGrY! ck 9
5bi
W 波导耦合探测
?*DM|hzOi ─ 输入光源的入射角度范围在探测器编辑对话框中指定。
H<_BnT # ─ 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。
x }\x3U f>*T0"\c 
w>#{Nl 7gz h?_Cv*0q VirtualLab Fusion – 波导耦合
#1Zqq([@ m=Mb'< 波导耦合探测
(LiS9|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。
9mE6 Cp.Wv ─ 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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r<' ni -M]B;[^ VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
f3yH4r?;w /my5s\;s|z 输出LPD至OPtiSLang
?'_Ty`vT ─ File→Export→Export to optiSlang Project
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cp1-eR_& G^r`)ND VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
@JW HG1qJ EPEWyGw 输出LPD至OPtiSLang
JJ:p A_uX ─ File→Export→Export to optiSlang Project
,LE 15}, ─ 输出LPD文件，并产生输入至optiSLang的必要光学装置文件。
S?b^g'5m [8C|v61Y 
&} 'FC7} '/OcJVSR VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
4nsc`Hu Sp7VH+ 输出LPD至OPtiSLang
]I,(^Xq3a( ─ 在输出对话框窗口。
!S.O~Kq 可定义参数空间，并包含了参数的变化范围。
ai7R@~O:_k 可以选择保存到的输出文件夹。
r'J="^k{ 可以指定
模拟引擎，用于分析。
?F6L, D`|8Og 
L< XA vg /^]/ iTg optiSLang – 初始化优化
{EfA#{x #fYRsVQ 设置求解器系统
eA{ nwtN ─ File→New project…
-Oi8]Xw^@y {MRXK nm;e 
Z~0TO-Q S j ly] optiSLang – 初始化优化
-uKTEG[ $u~*V 设置求解器系统
&4O2uEW0 ─ 继续，拖动求解器（Solver）向导到场景（Scenery）窗口。
57f l<I M ─ 打开了一个对话框，列出了几种求解器（Solver）范例。
kYhV1I ─ 求解器（Solver）范例中必须选择VirtualLab。
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8(Cs<C! optiSLang – 初始化优化
l4gF.-.GYF yhkKakg,) 设置求解器系统
s=e`}4 ─ 然后会弹出文件对话框，必须打开VirtualLab输出的system.lpd文件。
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i]#"@xQ M }!
qH.W optiSLang – 初始化优化
zv7)JH7EV& BTzBT%mP 参数化的求解器系统
~.tl7wKkR/ ─ 参数化的求解器系统包含相应的VirtualLab文件和两个含有参数和结果的XML文件，用于定义优化函数。
=F2`X#x_j ─ 请务必保存计划。
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28LBvJVq@ ;re BJk optiSLang – 初始化优化
HUAbq } ken.#>w 参数化的求解器系统
}[{9u#@# ─ 运行求解器系统以检查是否能正常工作并给出预期的结果。
#bJp)&LO zs(P2$ 
i[?VF\Y( sf0\#Q optiSLang – 初始化优化
]K3bDU~ 04WxV(fo' 参数化的求解器系统
f}~=C2R1<! ─ 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。
~ _hA{$ ─ 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。
l^XOW- ;u cyLl,OA 
m68> ` 3-=AmRxW't optiSLang –设置优化
i)] f0F S &'?L0 参数化的求解器系统
!PA ><F ─ optiSLang可以进行多目标函数的光学系统优化。
\#PZZH% ─ 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。
`T+w5ONn #K`0b $ 
hH9~.4+*`g ,J '_Vi optiSLang –设置优化
obGhO 1 +s;a]-C 参数化的求解器系统
Go!{@ xx> ─ 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。
7 3 4t ─ 因此优化算法会尽可能地使均匀度对比最小化。
Y]_$+Si:NK )+"5($~ 
oY5`r)C7 l u6iU optiSLang –设置优化
f ~*7hv\ mlCBstt{ 参数化的求解器系统
Z)IF3{* ─ 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。
+~BP~ ─ 因此优化算法会尽可能地使平均效率最大化。
_-sFJi8B ─ 这步操作被称为多目标优化。
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M D*dq ZPY&q&R optiSLang –设置优化
]kXW eY < C=|8C70[%N 优化向导
]=%6n@z' ─ 下一步可以通过拖放来使用优化向导。
:h |]j[2p yoJ.[M4q 
).IyjHY }JWkV1 optiSLang –设置优化
NjT*5 . 3u /AqL 优化向导
$5/d?q-ts{ ─ 第一步，提供了各种系统参数，包括其指定的值范围。
G@`ZDn ─ 此外，optiSLang提供了一个可视化的值范围，其中标出了初始值。
-)B_o#2= 2 ─ 然后点击下一步。
$qr6LIKGw !zm;C@}ln （来源：讯技光电）
