摘要
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J:( 
vy|}\%*r~ {z F 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。
Kyl( ixKQh};5/ VirtualLab Fusion和optiSLang的界面
(OG@]|- b:O4d<+ % 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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T}!7LNE !u O|T'u0a 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。
STOE=TC > 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。
p$9N}}/c n<hwstk VirtualLab Fusion – 光学装置初始化
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>n@Q@&L _R-#I 初始装置
um8ZhX q ─ 一般来说，在VirtualLab中定义的
光学系统都可以使用optiSLang进行优化。
nQ~q -=,L ─ 该例中的光学系统包含了平面波
光源和用于周期性介质的波导耦合探测器。
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YYM A1'I K. VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
^ 9{ 2 }<Me%`x" 波导耦合探测
wK\SeX ─ 波导耦合探测器是一种特殊工具，用以探测某个周期性结构以特定角度范围入射的效率。
q ?0goL ─ 可以从探测器的编辑对话框中的目录定义或加载周期性结构。
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9QX{b+}"e A23 Z)` VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
E;|\?> 波导耦合探测
G: &Q)_ ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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\Fe5<G'v ?t%5 / VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
bFJn-g n 波导耦合探测
^a}{u$< ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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#M>E{w9 =VSieh VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
eo,]b1C2n ~g,QwaA[ 波导耦合探测
){ (cRB $ ─ 输入光源的入射角度范围在探测器编辑对话框中指定。
pucHB<R@bL ─ 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。
[{c8:)ar a* D|$<V 
_Ey8P0-I s`TBz8QO$ VirtualLab Fusion – 波导耦合
ujSzm=_P So 5{E 4[ 波导耦合探测
x-QP+M`Pu ─ 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。
ZEMo`O ─ 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。
j>:T)zhyY 97 g-*K 
lGz0K5P{ @Uu\x~3y VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
E:tUbWVp N1-LM9S 输出LPD至OPtiSLang
hPH7(f|c{g ─ File→Export→Export to optiSlang Project
Eg:p_F*lr 
>*(> %E~H oe<Y,%u"6 VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
9c 6V&b Y sDl2P 输出LPD至OPtiSLang
>fdN`W }M ─ File→Export→Export to optiSlang Project
&ar}6eO ─ 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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+Oscy-; 5C&f-* Bh VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
,jWd?-NH c%dy$mkqgK 输出LPD至OPtiSLang
EpfmH ` ─ 在输出对话框窗口。
Z8@]e}n 可定义参数空间，并包含了参数的变化范围。
R}VL UL$ 可以选择保存到的输出文件夹。
w\ :b(I 可以指定
模拟引擎，用于分析。
*LVM}| f KWUz]>Z 
? `KOW {|%O)fr, optiSLang – 初始化优化
#Q"vwek #j JcgR< 设置求解器系统
#.)>geLC>9 ─ File→New project…
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r;C \eN EHHxCq? optiSLang – 初始化优化
"=(;l3-o E-D5iiF 设置求解器系统
_ XZ=4s ─ 继续，拖动求解器（Solver）向导到场景（Scenery）窗口。
m5pVt 4 ─ 打开了一个对话框，列出了几种求解器（Solver）范例。
U VKN#"_{ ─ 求解器（Solver）范例中必须选择VirtualLab。
>C[1@-]G%7 A] 9JbNV 
av?B pN"l optiSLang – 初始化优化
yh:,[<q { 1%Zy Y 设置求解器系统
uH[0kh ─ 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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G,-OH-M! }D+8 K optiSLang – 初始化优化
W6T&hB "~<~b2Y"5 参数化的求解器系统
y7OG[L/ ─ 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。
e 63|Z[8 ─ 请务必保存计划。
^mpB\D)q ?m1$*j 
@U{M"1zZe oNZ W# <K optiSLang – 初始化优化
%
eRwH
> '.yWL 参数化的求解器系统
MF}Lv1/[-J ─ 运行求解器系统以检查是否能正常工作并给出预期的结果。
Ba0D"2CgY kVnyX @ 
l|A8AuO*? sjgR \`AU optiSLang – 初始化优化
_ kN% 6~+U &o@5%Rz2/ 参数化的求解器系统
9`xFZMd31A ─ 运行求解器系统以检查是否能正常工作并给出预期的结果。
>;v0zE ─ 通过双击结果（Result）设计标签页中的参数化（Parametric）求解器系统窗口，可以检查参数和结果。
N RSse" 03WRj +w 
2 T EeP7 :QV6 z*#zD optiSLang –设置优化
{K4t8T] 2 bnIT>( 参数化的求解器系统
~@ b}=+n ─ optiSLang可以进行多目标函数的光学系统优化。
YBIe '(p ─ 这可以在参数化（Parametric）求解器系统配置的判据（Criteria）标签页中定义。
NB5B$q_'# Wmxw! 
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'7] i }#*zjMOz optiSLang –设置优化
a=.db&;vY n "KJB 参数化的求解器系统
!a(qqZ|s ─ 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。
*9Js:z7I ─ 因此优化算法会尽可能地使均匀度对比最小化。
S\g7wXH <S@mQJS!y 
n UCk0:{ 9c}]:3#XO optiSLang –设置优化
b[o"Uq@8? /{ MH' 参数化的求解器系统
.N5R?fmD ─ 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。
zRoE x1 ─ 因此优化算法会尽可能地使平均效率最大化。
,tF" 4|# ─ 这步操作被称为多目标优化。
I+?$4SC }_ :#fE 
7W firRM GVc[p\h( optiSLang –设置优化
Ox*T:5 bA^: p3 优化向导
IA 9v1:> ─ 下一步可以通过拖放来使用优化向导。
k=~pA iRDN h9w^7MbO 
X:-bAu}D }:l%,D Bw optiSLang –设置优化
+6)kX4 nB Iv{ 优化向导
x*"pDI0k) ─ 第一步，提供了各种系统参数，包括其指定的值范围。
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P2B ─ 此外，optiSLang提供了一个可视化的值范围，其中标出了初始值。
$17
v, ─ 然后点击下一步。
!Q W 0 l)PFzIz=V （来源：讯技光电）
