摘要
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gQ0~4 3U+FXK#6 S* 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。
N\ ! 35e{{Gn)v VirtualLab Fusion和optiSLang的界面
{#k[-\|; 8mKp PwG0 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。
#xw*;hW< z77>W}d .E}lAd.Mn #Ir?v 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。
Coe/ 4! $M 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。
rFQWgWD ~BmA!BZV ` VirtualLab Fusion – 光学装置初始化
m)Kg6/MV. qrlC
U4 初始装置
]>VG}e~b ─ 一般来说，在VirtualLab中定义的
光学系统都可以使用optiSLang进行优化。
~s'tr&+ ─ 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。
znwKwc8, % (y{Sca n%7?G=_kj c:Nm!+5_( VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
}ARA K ^% J4"Fj, FS 波导耦合探测
g gx _h ─ 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。
6D`n^ uoP ─ 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。
j/*1zu8Y ezp%8IZ; UgC65O2 bT^dtEr[ VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
\H@1VgmR; 波导耦合探测
wc4BSJa,19 ─ 该例中使用了倾斜光栅。
hcj}6NXc |
:-i[G?n $}gM JG a IV
/ c VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
_ y^r== 波导耦合探测
r@{TN6U ─ 该例中使用了倾斜光栅。
LnI $ItjVc@U w wB3m& dWvVK("Wj VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
gVOAB-nw 9_?x AJ 波导耦合探测
Z,.Hz\y1D ─ 输入光源的入射角度范围在探测器编辑对话框中指定。
^!&6 =rb ─ 通过最小和最大笛卡尔坐标系角度alpha和beta与它们的采样点数定义。
Gs,:$Im ]$@D=g,r Kf[d@ L &xQM !f VirtualLab Fusion – 波导耦合
+ O.-o / "0P`=n 波导耦合探测
kO}&Oi,? ─ 可以从探测得到的效率计算平均值和均匀对比度，并在探测器结果标签页中给出。
q*l4h u%3 ─ 作为结果，探测器可以用于评估在特定角度范围内的周期性结构。
"%gsGtS 56 3mz- |1~n<=`Z # #7y|AwK VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
ecghY=% ;=ddv@ 输出LPD至OPtiSLang
bP&Q Fc ─ File→Export→Export to optiSlang Project
kt/,& oKI J~k9jeq9 l<`> VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
J,2V&WuV0r "+F'WCJ-(* 输出LPD至OPtiSLang
uw}Rr7q ─ File→Export→Export to optiSlang Project
vjuFVJwL ─ 输出LPD文件，并产生输入至optiSLang的必要光学装置文件。
YA4 D? ' ^Co$X+
v wU1}H dI{DiPho VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
<-umeY"n> mLX/xM/T?/ 输出LPD至OPtiSLang
! *N9PUM ─ 在输出对话框窗口。
AG N/kx 可定义参数空间，并包含了参数的变化范围。
4I$Y(E} 可以选择保存到的输出文件夹。
L=r*bq 可以指定
模拟引擎，用于分析。
E#B-JLMGl Y^eN}@]? & % =^/^[ D J7`mEL>? optiSLang – 初始化优化
o|kykxcq =&WIa#!= 设置求解器系统
H@Z_P p? ─ File→New project…
#).$o~1ht! k6(7G@@} P!eo#b^S oN7S m P_ optiSLang – 初始化优化
+1ICX pM?;QG;jA 设置求解器系统
4<y ─ 继续，拖动求解器（Solver）向导到场景（Scenery）窗口。
ml nF,+s ─ 打开了一个对话框，列出了几种求解器（Solver）范例。
s^wm2/Yw ─ 求解器（Solver）范例中必须选择VirtualLab。
O$,F g a )kpEcM lR qO#3{kW optiSLang – 初始化优化
uE-(^u )6OD@< r{ 设置求解器系统
u "[f\l ─ 然后会弹出文件对话框，必须打开VirtualLab输出的system.lpd文件。
S
/hx\TzC {M]_]L{&7 sdFHr4 x< A-Ws{^V optiSLang – 初始化优化
1 /. BP ;tjOEmIiU 参数化的求解器系统
^4dE8Ve"@ ─ 参数化的求解器系统包含相应的VirtualLab文件和两个含有参数和结果的XML文件，用于定义优化函数。
:<QknU}dwy ─ 请务必保存计划。
{213/ @, t # k]K] p5G'})x (2g
a: }K optiSLang – 初始化优化
VW-q Qe H+v&4} f 参数化的求解器系统
NJUKH1lIhR ─ 运行求解器系统以检查是否能正常工作并给出预期的结果。
<J/ =$u/ AI|vL4*Xd Y6` xb ` Z>hTL_|]a{ optiSLang – 初始化优化
VmS_(bM 4Yj1Etq.E 参数化的求解器系统
2Ez<Iw ─ 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。
82r8K|L.<y ─ 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。
a3 @E `Z Q Be6\oq N XW *{b WR ;1 optiSLang –设置优化
D|- ]<r1" |5&+VI 参数化的求解器系统
\TQZZ_Z ─ optiSLang可以进行多目标函数的光学系统优化。
Z (mUU] ─ 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。
H QqFrR
EL 5+pt bZqTT~'T AZj&;!} optiSLang –设置优化
BEdCA]T Pvxb6\G&d 参数化的求解器系统
=rjU=3!&( ─ 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。
{v ?Q9 ─ 因此优化算法会尽可能地使均匀度对比最小化。
m'o dVZ7 yW_yHSx; u` pTFy %yR XOt2( optiSLang –设置优化
#}`sfaT n;g'?z=hy 参数化的求解器系统
-+R,="nRQ ─ 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。
BoD{ fg ─ 因此优化算法会尽可能地使平均效率最大化。
jK|n^5\ ─ 这步操作被称为多目标优化。
L Eb$Fd ,} oAc -F 5B Jk vy< W4 optiSLang –设置优化
q m3\) 9C w"hd_8cO 优化向导
#H w|P ─ 下一步可以通过拖放来使用优化向导。
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'a- E![ =[B\50] _$~ >O7 optiSLang –设置优化
]aX@(3G1s V kQ@c;C 优化向导
}EK{U M9y ─ 第一步，提供了各种系统参数，包括其指定的值范围。
c%H' jB [ ─ 此外，optiSLang提供了一个可视化的值范围，其中标出了初始值。
,AP&N'
─ 然后点击下一步。
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)V （来源：讯技光电）
