摘要
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LyPBFo[? 1Qe ! 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。
/v ;Kb|e g1 !L.
On VirtualLab Fusion和optiSLang的界面
CzsY=DBH= oP`M\KXau 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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2B?i2 [a,
q>oH (A 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。
BNm va 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。
o)D+qiA3U :H8L (BsI VirtualLab Fusion – 光学装置初始化
Kxaz^$5Y$ "9T`3cM 0 初始装置
D\&y(=fzf ─ 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=@Ce V@4W ─ 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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\osQwGPV ?{P6AF-xcf VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
J#Eh x| '9Odw@tp 波导耦合探测
/{)cI^ 9 ─ 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。
w=>m G- ─ 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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/<pQ!'/G zi[M{bm VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
=v=! x 波导耦合探测
]<z(Rmn`Q ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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O}!@28|3" 0lh6b3tdP VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
x`l;
; 波导耦合探测
8mdd I ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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t? J a q oT{yttSNo VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
O!Cu.9} eE_XwLE 波导耦合探测
w o9f9 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 hvcc ─ 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。
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U {!{5l: DN0b.*[`3 VirtualLab Fusion – 波导耦合
^i1 :PlW] bj{f[nZ d 波导耦合探测
$ zi\ /Yw ─ 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。
WfO$q^'?DP ─ 作为结果，探测器可以用于评估在特定角度范围内的周期性结构。
Xe+FMbBco 2` qXD fD` 
s\ R?@ Yk&{VXU< VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
0lN8#k >H S6X<3L`FfH 输出LPD至OPtiSLang
)KQ um`pO ─ File→Export→Export to optiSlang Project
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$O!<Zz rcT<OiYuig VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
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Huu<w +[`%b3N k 输出LPD至OPtiSLang
0E1 )&f ─ File→Export→Export to optiSlang Project
>L4$DKO ─ 输出LPD文件，并产生输入至optiSLang的必要光学装置文件。
]~ UkD*Ct B(dL`]@Xm 
9%6`ZS~3 j-|0&X 1C VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
'|T= zxdO3I 输出LPD至OPtiSLang
|_m;@.44?U ─ 在输出对话框窗口。
f'U]Ik;Jy 可定义参数空间，并包含了参数的变化范围。
t Ya8I/HpT 可以选择保存到的输出文件夹。
tn1aH
+
可以指定
模拟引擎，用于分析。
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i!h7 Gzt5efygKt 
jXZNr $@wkQ% optiSLang – 初始化优化
k]g\`
gc _AHVMsz@ 设置求解器系统
=1capix 1r ─ File→New project…
8ipLq`) hBu =40K 
=p6xc}N [K- s\ optiSLang – 初始化优化
rgY~8PY" RoZV6U~ 设置求解器系统
zPYa@0I
─ 继续，拖动求解器（Solver）向导到场景（Scenery）窗口。
p<e~x/@ m* ─ 打开了一个对话框，列出了几种求解器（Solver）范例。
? |dz" = y ─ 求解器（Solver）范例中必须选择VirtualLab。
UtrbkuT A>puk2 s 
Y~xZ {am optiSLang – 初始化优化
0<9TyN6 y"ck;OQD 设置求解器系统
9A!qg< ─ 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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3F1Z $d( %*nZ,r optiSLang – 初始化优化
.bGeZwvf:G }d(6N&;"zN 参数化的求解器系统
VUb*,/hxa ─ 参数化的求解器系统包含相应的VirtualLab文件和两个含有参数和结果的XML文件，用于定义优化函数。
cw\a,>]H ─ 请务必保存计划。
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.w~USJ=X 8Yh2K} optiSLang – 初始化优化
T2{+fR v N }Urt DXhA 参数化的求解器系统
"6i9 f$N ─ 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。
:w+Rs+R :y)'qv[ 
(Wn'.|^% $/H'Dt6x optiSLang – 初始化优化
J"y@n ~*0 z0sB*5VH 参数化的求解器系统
"^H+A-R[ ─ 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。
D }\`5L< ─ 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。
v |GvN|_| i *<,@* 
$gNCS:VG* LsXYvX optiSLang –设置优化
:$j~; )2 Gm. hBNgp 参数化的求解器系统
C6n4OU ─ optiSLang可以进行多目标函数的光学系统优化。
EB#z \ ─ 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。
/Q!F/HY3ZS nC rNZ&P 
9O"?T7i"# S,H{\c optiSLang –设置优化
zP9 !f A P(` IY + 参数化的求解器系统
dY,'6 JzC ─ 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。
oZ}e
w!V ─ 因此优化算法会尽可能地使均匀度对比最小化。
}5k"aCno vXF\PMf 
VxCH}&! VV optiSLang –设置优化
eZcm3=WV| jK =[ 参数化的求解器系统
gJ])A7O ─ 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。
j !s& yHE1 ─ 因此优化算法会尽可能地使平均效率最大化。
? _W*7< ─ 这步操作被称为多目标优化。
S;])Nt'X' 6]Jv3Re'(I 
N ]duv~JS ' |Oi#S optiSLang –设置优化
+FiV!nRkZ '.=Z2O3p 优化向导
$?\ ],T ─ 下一步可以通过拖放来使用优化向导。
W{0:8_EI 4Z_.Jdu w 
N(9' U0z a5'QL(IX optiSLang –设置优化
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d^w_rL 优化向导
\o^+'4hq<5 ─ 第一步，提供了各种系统参数，包括其指定的值范围。
6"DvdJ0MB ─ 此外，optiSLang提供了一个可视化的值范围，其中标出了初始值。
d|TIrlA ─ 然后点击下一步。
1$^{Uma 3EyN"Lvp{o （来源：讯技光电）
