摘要
N4+Cg t( 
b M1\z [ *Dj:A)V^ 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。
}dzdx " k4V3.i! E VirtualLab Fusion和optiSLang的界面
^yPZ$Q [=(8yUV' G VirtualLab Fusion是一种灵活且可定制的建模工具平台，可以仿真复杂的光学装置，例如：将一组平面波耦合入光波导。
} e$ `CVkjLiy 
We{@0K/O jV}8VK*`+ 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。
<rE>?zvm 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。
Jo\MDyb ] 1jd{AqHl VirtualLab Fusion – 光学装置初始化
kZG .Id g:fvg!_v 初始装置
+u
Iq]tqe ─ 一般来说，在VirtualLab中定义的
光学系统都可以使用optiSLang进行优化。
t/;0/ql\ ─ 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。
F^gTID s9+):,dKP 
u"qVT9C$= 6HK1? VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
4 -tC=>>wc xw9ZRu< z 波导耦合探测
7_2D 4CI ─ 波导耦合探测器是一种特殊工具，用以探测某个周期性结构以特定角度范围入射的效率。
VP
A+/5TW ─ 可以从探测器的编辑对话框中的目录定义或加载周期性结构。
1+Gq<]@G YjDQ `f/ 
oY^I|F EOz OCrTzz8 VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
lq:q0>vyI 波导耦合探测
teS>t!d ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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y< L-w3A:jk 
;"nO'wN:h o08g]a VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
2%WeB/)9 波导耦合探测
'l^Bb#)" ─ 该例中使用了倾斜光栅。
! :]_ -DX ,}IcQu'O 
<5E'`T ^! S4 ?<v VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
"j_iq"J w317]-n 波导耦合探测
!tTv$L> ─ 输入光源的入射角度范围在探测器编辑对话框中指定。
u9f ^wn ─ 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。
U6/7EOW , mvjx
&+q 
`e,}7zGR [`GSc 6j VirtualLab Fusion – 波导耦合
`$ f`55e }oZ8esZU2 波导耦合探测
VkJ">0k ─ 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(ji7 ─ 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。
?sQg{1"Z r |/K| Vwa 
fsjLD|?|: +1T>Ob;hk VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
w0g@ <(
3 @]n8*n 输出LPD至OPtiSLang
m[= SCH-; ─ File→Export→Export to optiSlang Project
#[M^Q
h 
SOR\oZ7 aaU4Jl?L VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
Oz%6y
ri \Y zKEYx+ 输出LPD至OPtiSLang
t, %m-dU ─ File→Export→Export to optiSlang Project
p?$N[-W 6- ─ 输出LPD文件，并产生输入至optiSLang的必要光学装置文件。
G@DNV3Cc ZOfv\(iJ; 
(m2%7f.I IB#
ua: VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
'df@4} 9 TI3xt- / 输出LPD至OPtiSLang
75;RAKGi ─ 在输出对话框窗口。
lknj/i5L 可定义参数空间，并包含了参数的变化范围。
cV>?*9 z0 可以选择保存到的输出文件夹。
A]m*~Vj] 可以指定
模拟引擎，用于分析。
N>3{!K>/Y: (DvPdOT+3 
H &ek"nP_ \ 9,lMK[b optiSLang – 初始化优化
kKF=%J ?X 75 H!i$(*+ 设置求解器系统
--y,ky# ─ File→New project…
- I{op
wd ?jMM@O`Nu 
5P <"I[" =T3{! \tH optiSLang – 初始化优化
e*'bY;8lo FMCA~N 设置求解器系统
:a Cf@:'] ─ 继续，拖动求解器（Solver）向导到场景（Scenery）窗口。
e/Z{{FP%6 ─ 打开了一个对话框，列出了几种求解器（Solver）范例。
B D]J/o ─ 求解器（Solver）范例中必须选择VirtualLab。
x(u.(:V BsXF'x<U* 
1^ o})9 optiSLang – 初始化优化
4}D&=0IZ by9UwM =gp 设置求解器系统
GjEV]hqR ─ 然后会弹出文件对话框，必须打开VirtualLab输出的system.lpd文件。
z}J~X%}e Uot(3p!S6 
#(qvhoi7lM br88b`L optiSLang – 初始化优化
;PMPXN'z6 8ZV!ld 参数化的求解器系统
G?F!Z"S ─ 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。
ksU& q%1 ─ 请务必保存计划。
U !+ O+( y+B iaD!U 
){/n7*#Th% ]gHrqi% optiSLang – 初始化优化
n. N0Nhd rk=w~IZJ3 参数化的求解器系统
J qLPJUr ─ 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。
zz3{+1w] xM)P=y_!M+ 
M"c=_5P N *m;A6? optiSLang – 初始化优化
7h/Mkim$5 -GL.8" c[ 参数化的求解器系统
71(ppsHk ─ 运行求解器系统以检查是否能正常工作并给出预期的结果。
ii`,cJl ─ 通过双击结果（Result）设计标签页中的参数化（Parametric）求解器系统窗口，可以检查参数和结果。
&gV9h>Kc# [EPRBK`= 
Xl$r720ZJr *@lVesC2 optiSLang –设置优化
FFwu$S6e ;YokP iBy 参数化的求解器系统
%[*_-% ─ optiSLang可以进行多目标函数的光学系统优化。
s#8}&2#l ─ 这可以在参数化（Parametric）求解器系统配置的判据（Criteria）标签页中定义。
mtFC H agoMsxI9 
,|+{C~Ojx h HEn optiSLang –设置优化
s Fk{Tv@Yz <!W9E M 参数化的求解器系统
(8S+-k? ─ 可以通过拖动均匀化对比度（Uniformity Contrast）到目标最小化（Objective Minimize）判据中定义第一目标函数。
|&S^L}V.C ─ 因此优化算法会尽可能地使均匀度对比最小化。
NSR Y(#3 ,!AYeVq 
&_QD1 TT qCk`398W optiSLang –设置优化
!k 'E : gk n`z 参数化的求解器系统
OpO R! ─ 可以通过拖动平均值（Mean）到目标最小化（Objective Maximize）判据中定义第二目标函数。
H5F Wk ─ 因此优化算法会尽可能地使平均效率最大化。
a#Z#-y! ─ 这步操作被称为多目标优化。
hNcEB SQ S ="\ S 
+^,&z}(
Ak >4lA+1JYk optiSLang –设置优化
,mp ^t2 sZa> + 优化向导
6XhS
g0s ─ 下一步可以通过拖放来使用优化向导。
#s=\ @MH/e fW. 
pkIJbI{aS O[} 2 optiSLang –设置优化
d m 83YCdL n?^X/R.22 优化向导
Q `h@-6N ─ 第一步，提供了各种系统参数，包括其指定的值范围。
KH$o X\v ─ 此外，optiSLang提供了一个可视化的值范围，其中标出了初始值。
QUdF `_U7 ─ 然后点击下一步。
2c9]Ja3:6 Ag] Hk % （来源：讯技光电）
