摘要
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#iZAR 
Jfk#E^1 $8i `h}AM 现代
光学系统的
优化一般会涉及到大量的
参数，例如：优化
光栅时不仅需要考虑光栅的几何参数，还有所需的入射方向。随着参数数量的大量增加，优化越来越具有挑战性。对于这种情况，VirtualLab Fusion提供了与Dynardo的optiSLang软件的接口，可以使用不同的高级优化算法。
h`n '{s *oeXmY VirtualLab Fusion和optiSLang的界面
t0jE\6r !tt 8-Y)i VirtualLab Fusion是一种灵活且可定制的建模工具平台，可以仿真复杂的光学装置，例如：将一组平面波耦合入光波导。
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C 0 KFN b_a k@LYiu optiSLang是一种包含各种高级工具的
软件平台，包括敏感度分析、多元和多学科优化、鲁棒性评估、可靠性分析和鲁棒设计优化。
ZG2 EOy 两种软件平台的结合使得例如智能光波导耦合等高级光栅
结构变为可能。
CQNMCYjg(R ju'a Uzn VirtualLab Fusion – 光学装置初始化
2J{vfF j~1K(=N g 初始装置
-3i(N.)<; ─ 一般来说，在VirtualLab中定义的
光学系统都可以使用optiSLang进行优化。
1U#W=Fg' ─ 该例中的光学系统包含了平面波
光源和用于周期性介质的波导耦合探测器。
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#*/nUbsg A$N%deb VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
qR!ZtJ5j z,$uIv}'@ 波导耦合探测
ZzNHEV ─ 波导耦合探测器是一种特殊工具，用以探测某个周期性结构以特定角度范围入射的效率。
gm2|`^Xq$ ─ 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。
v@ OELJX _ AFje 
xji V9{w rh1PpsSc VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
P7b"(G% 波导耦合探测
K=HLMDs ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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MKvmzLh$) {q`8+ $Z; VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
V\x'w*FP 波导耦合探测
s|H7;. 3gp ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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gk 6R# 
x%r$ /= nvf5a-C+q VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
JyTETf,y Ycm .qud
? 波导耦合探测
uP%VL}% 0 ─ 输入光源的入射角度范围在探测器编辑对话框中指定。
@,e o* ─ 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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y>0 @. DvQV_D VirtualLab Fusion – 波导耦合
MYvz%7 ^i#0aq2} 波导耦合探测
/klo),|& ─ 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。
zA6C{L G3 ─ 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。
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nw- - /nA>ox78 VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
^_Lnqk6 TM{m:I:Z*n 输出LPD至OPtiSLang
jZqa+ nG51 ─ File→Export→Export to optiSlang Project
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i^jM9MAi 8 A]8yX = VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
GY-4w@Wl
dnC" ` 输出LPD至OPtiSLang
#e-7LmO~ ─ File→Export→Export to optiSlang Project
&$CyT6mb^ ─ 输出LPD文件，并产生输入至optiSLang的必要光学装置文件。
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ym6Emf] /];N 1 VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
T+P{,, a/] )E=B;.FH 输出LPD至OPtiSLang
,Aq, f$5V ─ 在输出对话框窗口。
3=ME$%f 可定义参数空间，并包含了参数的变化范围。
x C _3&. 可以选择保存到的输出文件夹。
2 N &B 可以指定
模拟引擎，用于分析。
Et*Lb U E#m^.B-} 
uv$5MwKU 1@~%LV optiSLang – 初始化优化
CpN*1s})d "[["naa 设置求解器系统
~!TrC <ft ─ File→New project…
bu pW*fD : !K*3bY `# 
!lEV^SQJs K6B6@ optiSLang – 初始化优化
AX @bM ! $iwU3~< 设置求解器系统
aRWj+[[7y ─ 继续，拖动求解器（Solver）向导到场景（Scenery）窗口。
4xs>X7 ─ 打开了一个对话框，列出了几种求解器（Solver）范例。
%iIr %P? ─ 求解器（Solver）范例中必须选择VirtualLab。
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:k.>H.8+~ optiSLang – 初始化优化
u8A,f}D 3 Rb
b[N#p5 设置求解器系统
T[},6I|! ─ 然后会弹出文件对话框，必须打开VirtualLab输出的system.lpd文件。
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0[g5[?Vy PB8U+ optiSLang – 初始化优化
CD?b.Cxai
!&KE">3Qu 参数化的求解器系统
PR7bu%Y*eD ─ 参数化的求解器系统包含相应的VirtualLab文件和两个含有参数和结果的XML文件，用于定义优化函数。
25xt*30M ─ 请务必保存计划。
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\3U.;}0_X "$% &C%t optiSLang – 初始化优化
J{uqbrJICr W}(xE?9& 参数化的求解器系统
ABtv|0 K ─ 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。
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Fo k`- U x?R1/iHv optiSLang – 初始化优化
LGRhCOP: /4*>.Nmb,f 参数化的求解器系统
:VRQd}$Pi ─ 运行求解器系统以检查是否能正常工作并给出预期的结果。
z*^vdi0 ─ 通过双击结果（Result）设计标签页中的参数化（Parametric）求解器系统窗口，可以检查参数和结果。
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Y V" %. IW H9P7 
rJd-e96 c_ 1 . optiSLang –设置优化
J72kjj&C .ddf'$ 6h 参数化的求解器系统
d{'u97GDc ─ optiSLang可以进行多目标函数的光学系统优化。
8`b_,(\ N ─ 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。
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ve/|"R B &uj q6~# optiSLang –设置优化
6 0 p*4>^v 98l- 参数化的求解器系统
^zS|O]Tx ─ 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。
(T GG?V ─ 因此优化算法会尽可能地使均匀度对比最小化。
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;&RHc#1F |Tl2r,(+R optiSLang –设置优化
Q;p%
VQ \" =@uqar2 参数化的求解器系统
& >a uW}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。
4L6'4 t"s ─ 因此优化算法会尽可能地使平均效率最大化。
=G/`r!r*0I ─ 这步操作被称为多目标优化。
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G?yG|5.pU 3)py|W%X $ optiSLang –设置优化
Xu5^ly8p9q 2`/p V0 优化向导
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P&Y ─ 下一步可以通过拖放来使用优化向导。
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a<Pt m(, ?pF uV `Zm optiSLang –设置优化
cLnvb!g'# >9]i#So^ 优化向导
9"k^:} 8. ─ 第一步，提供了各种系统参数，包括其指定的值范围。
j i| tc9#6 ─ 此外，optiSLang提供了一个可视化的值范围，其中标出了初始值。
'^6x-aeq[D ─ 然后点击下一步。
}#f~" -O .3 T#:Hl （来源：讯技光电）
