摘要
+N7"EROc 
S.1( 3j* C\OECVT 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。
nX )f'[ 7 >:%BNeO VirtualLab Fusion和optiSLang的界面
)J&|\m(e 7 I@";d8~ 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。
x7H A722w 0 k9<& 
P8<hvMF b;*c:{W) 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。
i *'Z3Z) 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。
vTHq)C.7G Yh$fQ:yi\& VirtualLab Fusion – 光学装置初始化
';Nu& D#Ph IytDvz*| 初始装置
[3kl^TE ─ 一般来说，在VirtualLab中定义的
光学系统都可以使用optiSLang进行优化。
8TW5(fl ─ 该例中的光学系统包含了平面波
光源和用于周期性介质的波导耦合探测器。
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`0rRKlb j4 F{\=PCZ>7 VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
Ik Qe~;Y } 3J=DCtS 波导耦合探测
NJm-%K ─ 波导耦合探测器是一种特殊工具，用以探测某个周期性结构以特定角度范围入射的效率。
/kRAt^4! ─ 可以从探测器的编辑对话框中的目录定义或加载周期性结构。
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Fa 
y6FKg ) W+\?~L. VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
8ljuc5,J 波导耦合探测
<aXoB*Y
─ 该例中使用了倾斜光栅。
W~yLl% zq f[Z3 
T
pD; |mOMRP#' VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
8SZK:VE@ 波导耦合探测
*QE"K2 \5 ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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qe%V#c uXpv*i {R VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
R5ZI C4p ;{gT=,KQ` 波导耦合探测
x[x(y{&~ ─ 输入光源的入射角度范围在探测器编辑对话框中指定。
(:n|v% ─ 通过最小和最大笛卡尔坐标系角度alpha和beta与它们的采样点数定义。
Ha218Hy0W lE'wfUb 
Oy an9~ En\Z#0,V VirtualLab Fusion – 波导耦合
6 .19g'{sB o0mJy' 波导耦合探测
^1 ;BiQ ─ 可以从探测得到的效率计算平均值和均匀对比度，并在探测器结果标签页中给出。
!}t-j3bCs ─ 作为结果，探测器可以用于评估在特定角度范围内的周期性结构。
n"Z |e tZ4 ;A"\?i Q 
]]PE#DD g ]2$x| #Gg} VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
l'uOORI qrE0H 输出LPD至OPtiSLang
x<>YUw8` ─ File→Export→Export to optiSlang Project
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esI'"hVJ ,Xtj;@~- VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
AY88h$a cz (G]{N 输出LPD至OPtiSLang
6 64q~_@B1 ─ File→Export→Export to optiSlang Project
$ >r5>6 ─ 输出LPD文件，并产生输入至optiSLang的必要光学装置文件。
V|: qow:F U\bC0q 
YlKFw|= D/: 3R ZF VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
`eD1|Go9 5v|EAjB6o 输出LPD至OPtiSLang
MGaiTN^_< ─ 在输出对话框窗口。
K*+6`z#fMF 可定义参数空间，并包含了参数的变化范围。
L!y" d!6C 可以选择保存到的输出文件夹。
;4 kT?3$l 可以指定
模拟引擎，用于分析。
N|Habua<Xw Y;_T= L 
S{: Cu}o Nog(VN4I& optiSLang – 初始化优化
&<0ZUI |S3 Yqj+hC6>, 设置求解器系统
N RSU+D-z ─ File→New project…
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eaAPKx GFL-.?
0 optiSLang – 初始化优化
Pm?B
9S ;?~
9hN! 设置求解器系统
7I
>J$" ─ 继续，拖动求解器（Solver）向导到场景（Scenery）窗口。
(STx $cya ─ 打开了一个对话框，列出了几种求解器（Solver）范例。
fp;a5||5 ─ 求解器（Solver）范例中必须选择VirtualLab。
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5trt 
4ZI_pf optiSLang – 初始化优化
nk/vGa4 Uw <{ i 设置求解器系统
2f.. sNz ─ 然后会弹出文件对话框，必须打开VirtualLab输出的system.lpd文件。
(>AFyh&3,X W[|[;{ 
c;!9 \1sr f j+O' X optiSLang – 初始化优化
~L'nz quF Zi{0-m6+ 参数化的求解器系统
+)gB9DoK ─ 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。
T4GW1NP ─ 请务必保存计划。
e{!vNJ0` @O/,a7Tt 
!G +u j( KyLp?!|> optiSLang – 初始化优化
c#pj :f*H GYoseqZM 参数化的求解器系统
fA^SD"xf ─ 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\xXU~$9v ~ 5"J( 
ipZHSA x+:zq<0| optiSLang – 初始化优化
g^j7@dum Z*eoA 参数化的求解器系统
VGZ6 ─ 运行求解器系统以检查是否能正常工作并给出预期的结果。
aYVDp{_ ─ 通过双击结果（Result）设计标签页中的参数化（Parametric）求解器系统窗口，可以检查参数和结果。
RIjM(P 8*Zvr&B,G 
`%y5\!X XKSX#cia optiSLang –设置优化
c<tmj{$
q[c Etp28h 参数化的求解器系统
v}P!HczmMP ─ optiSLang可以进行多目标函数的光学系统优化。
$?f]ZyZr. ─ 这可以在参数化（Parametric）求解器系统配置的判据（Criteria）标签页中定义。
A.U'Q| %U?)?iZdL 
oAz<G v{koKQ'Y() optiSLang –设置优化
v[L[A3`"/ Jck"Ks 参数化的求解器系统
3;Hd2 ;G ─ 可以通过拖动均匀化对比度（Uniformity Contrast）到目标最小化（Objective Minimize）判据中定义第一目标函数。
]^ 'ZiyJX ─ 因此优化算法会尽可能地使均匀度对比最小化。
>{XScxaB` J]\^QMX 
@L8;VSI +c?ie4 optiSLang –设置优化
o#}mkE87 bQ.nFa'] 参数化的求解器系统
xJc.pvV Pw ─ 可以通过拖动平均值（Mean）到目标最小化（Objective Maximize）判据中定义第二目标函数。
0b++ 17aV ─ 因此优化算法会尽可能地使平均效率最大化。
gjZx8oIoP ─ 这步操作被称为多目标优化。
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4 J8Dh;a` :mp$\=
optiSLang –设置优化
NCDxcz;Gb "TFwHe3C4 优化向导
WZK
:.y ─ 下一步可以通过拖放来使用优化向导。
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- 0DZ:: hBy*09Sv optiSLang –设置优化
iNLDl~uU ?*+1~m> 优化向导
NWnWk ─ 第一步，提供了各种系统参数，包括其指定的值范围。
+XQP jg ─ 此外，optiSLang提供了一个可视化的值范围，其中标出了初始值。
{u4i*udG`) ─ 然后点击下一步。
dEET}s \ 4if\5 P:j （来源：讯技光电）
