摘要
DFhXx6] 
:@W. K5
~> O) 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。
iovfo2!hD :j |IP)-f VirtualLab Fusion和optiSLang的界面
{oc igR 0 I? THa< 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。
w -Nhs6 4'$g(+z 
/>'V!iWyz (,^*So/ optiSLang是一种包含各种高级工具的
软件平台，包括敏感度分析、多元和多学科优化、鲁棒性评估、可靠性分析和鲁棒设计优化。
1Je9,dd6 两种软件平台的结合使得例如智能光波导耦合等高级光栅
结构变为可能。
Wg{k$T_ > q~CA0AR VirtualLab Fusion – 光学装置初始化
u2oKH{/z PJxH7|GSi 初始装置
`%+ mO88o ─ 一般来说，在VirtualLab中定义的
光学系统都可以使用optiSLang进行优化。
yC
7 7c= ─ 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。
?USQlnr:R/ -a*K$rnB 
t8^m `W ~~/xR s VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
eh1Q7 ~ m}>F<;hQ 波导耦合探测
go+Q~NV ─ 波导耦合探测器是一种特殊工具，用以探测某个周期性结构以特定角度范围入射的效率。
b jAnaya ─ 可以从探测器的编辑对话框中的目录定义或加载周期性结构。
GgaTn!mJt S'oGt &Z< 
tm7u^9] 1&fc1uYB4 VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
y_xnai 波导耦合探测
*[=bR> ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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7~#:>OjW `eu9dLz H VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
^(viM?* 波导耦合探测
*6xgctk ─ 该例中使用了倾斜光栅。
{3N'D2N %OgS^_tu 
9qS"uj iC
iZJ" VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
kB5.(O L[5=h 波导耦合探测
<~
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s2 ─ 输入光源的入射角度范围在探测器编辑对话框中指定。
:4v3\+T ─ 通过最小和最大笛卡尔坐标系角度alpha和beta与它们的采样点数定义。
P/&]?f 0/ ;n |^1S<[ 
8kP3+ -W,}rcj*| VirtualLab Fusion – 波导耦合
<b/~.$a' PRNoqi3sY 波导耦合探测
k6=nO?$ ─ 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。
EGl^ ! .' ─ 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。
fDx9iHGv ^5r9 5 
xkOpa,=FI Scv#zu v_ VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
LJoGpr 8 u&wi GwF[ 输出LPD至OPtiSLang
64: fs?H ─ File→Export→Export to optiSlang Project
/% lZu^ 
p&VU0[LIC0 &@ JvnO: VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
1:Si,d,wh RCRpzY+@ 输出LPD至OPtiSLang
Z,iH y3` ─ File→Export→Export to optiSlang Project
*.)tG ─ 输出LPD文件，并产生输入至optiSLang的必要光学装置文件。
!%dN<%Ah .f+ TZDUO 
]({~,8s RmZ]"
` VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
ah~Y eJp ax
41N25 输出LPD至OPtiSLang
!nAX$i~ ─ 在输出对话框窗口。
{}:ToIp 可定义参数空间，并包含了参数的变化范围。
If%/3UJ@ 可以选择保存到的输出文件夹。
'=P7""mN5 可以指定
模拟引擎，用于分析。
s`>[F@N7.o Y2'cs~~$Ce 
"kZ[N'z ( -.{g }R% optiSLang – 初始化优化
?k(\ApVHj tDAhyy73 设置求解器系统
%c[ V ─ File→New project…
-(K9s!C! . x`6<m!d` 
Pb*5eXk "Ky; a?Y optiSLang – 初始化优化
Ks}Xgc\ 2k<;R': 设置求解器系统
GRY2?' ` ─ 继续，拖动求解器（Solver）向导到场景（Scenery）窗口。
LY+|[qka ─ 打开了一个对话框，列出了几种求解器（Solver）范例。
"n*~Mj Ny ─ 求解器（Solver）范例中必须选择VirtualLab。
vB+ ' 2h%z ("3/ 
CW<N: F.9 optiSLang – 初始化优化
;qBu 4'C)T @Vu(XG 设置求解器系统
c_el ShK8# ─ 然后会弹出文件对话框，必须打开VirtualLab输出的system.lpd文件。
eilYA_FL. In[Cr/&/Y 
B-l'vVx IIyI=Wl pG optiSLang – 初始化优化
DfKr[cqLM "le>_Ze_>| 参数化的求解器系统
E AeqLtFqs ─ 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。
|2KAo! PI ─ 请务必保存计划。
(dv ]=5"" A2|U d_ 
NssELMtF!g f47M#UC optiSLang – 初始化优化
+ E1h#cc) `UBYp p 参数化的求解器系统
KgR<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。
-+O
9<3ly XQS9,Hl 
/B}lO0]: *E{2J:` optiSLang – 初始化优化
ciMzf$+G$ E4hLtc^
+ 参数化的求解器系统
$1v&azM. ─ 运行求解器系统以检查是否能正常工作并给出预期的结果。
R+CM`4CD ─ 通过双击结果（Result）设计标签页中的参数化（Parametric）求解器系统窗口，可以检查参数和结果。
3$X'Y]5a -{ZWo:,r~q 
w}=5ElB A,4fEmWM optiSLang –设置优化
a1@Y3M Q;i x*/S*!vx\ 参数化的求解器系统
xt*u4% ─ optiSLang可以进行多目标函数的光学系统优化。
73){K?R ─ 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。
71\xCSI1w& `]W | 8M 
L`24 ?Y{ ^#sU*trr optiSLang –设置优化
)P+7PhE{J 8-O)Xx}cU 参数化的求解器系统
S9#)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。
qT^I?g"! ─ 因此优化算法会尽可能地使均匀度对比最小化。
uS^Ipxe\ bcYF\@}; 
`*shF9.\C S m5H_m! optiSLang –设置优化
q|),`.eh\ /gG"v5] 参数化的求解器系统
Je E ;V
-(=eM3o-9m 9B9(8PVG optiSLang –设置优化
j}C}:\-fY p } ~qf 优化向导
-j iG7OL ─ 下一步可以通过拖放来使用优化向导。
\*<d{gZ~ U-3 i 
J_4!2v!6e ZEx}$<)_ optiSLang –设置优化
BSVxN v'3 J.?N 优化向导
7K98#;a)5 ─ 第一步，提供了各种系统参数，包括其指定的值范围。
:n-]>Q>5=k ─ 此外，optiSLang提供了一个可视化的值范围，其中标出了初始值。
Uw7h=UQh ─ 然后点击下一步。
>o=-$g z` gp\<p-} （来源：讯技光电）
