摘要
SLOYlRGCi 
P3ev 4DL N%|Vzc 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。
JD`;,Md } %CbZ/7& VirtualLab Fusion和optiSLang的界面
[3sxzU!t~ A<X :K
nl 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。
dQ`ZrWd_U !_H8Q}a 
<&EO =A X8n/XG ~_ 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。
{^5 <{j3e 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。
c0Ro3j \p \ +-hn VirtualLab Fusion – 光学装置初始化
B "F`OS[ hIo S#] 初始装置
P| P fG= ─ 一般来说，在VirtualLab中定义的
光学系统都可以使用optiSLang进行优化。
$0 S#d@v} ─ 该例中的光学系统包含了平面波
光源和用于周期性介质的波导耦合探测器。
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FoD/ Q
r]O@HVbt$ VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
m- S33PG{ -WBz]GW4r 波导耦合探测
v\9,j ─ 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。
b|8>eY ─ 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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&c?hJ8" o- Q G&
] VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
kPX2e h 波导耦合探测
NRuG?^/}d ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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g=g.GpFt iraRB~ VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
kl3S~gE4@ 波导耦合探测
A;WwS?fyQ ─ 该例中使用了倾斜光栅。
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b~Pxgfu" 
CX ]\ Q-y ^Im%D(MY VirtualLab Fusion – 波导耦合探测器
Rp`_Grcd Jf P\7 波导耦合探测
:OQ:@Yk ─ 输入光源的入射角度范围在探测器编辑对话框中指定。
2hwXWTSu ─ 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。
p-'6_\F.Ke I L>/PuZku 
)Rhf f$ _z( 5e VirtualLab Fusion – 波导耦合
?y *+^E0 'K@{vB 波导耦合探测
D" x$^6`c} ─ 可以从探测得到的效率计算平均值和均匀对比度，并在探测器结果标签页中给出。
A{8K#@! ─ 作为结果，探测器可以用于评估在特定角度范围内的周期性结构。
yhtvr5z1 0n<(*bfW 
o ,Tr^e$ qzH q j; VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
<jRFN&" h} B/sBYVU 输出LPD至OPtiSLang
3b?OW 7H ─ File→Export→Export to optiSlang Project
Mi/ &$" = 
H ?`) [# J%\~<_2ny VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
z Oao&
InPy:} 输出LPD至OPtiSLang
CEX}`I*- ─ File→Export→Export to optiSlang Project
t;LX48 TQ ─ 输出LPD文件，并产生输入至optiSLang的必要光学装置文件。
pe!dm}!h[ . ?i-rTF: 
b,rH&+ 2H =##s;zj(% VirtualLab Fusion – 输出LPD至OPtiSLang
/[20e1 w! }ED
nLou 输出LPD至OPtiSLang
r{q}f) ─ 在输出对话框窗口。
;X$q#qzN# 可定义参数空间，并包含了参数的变化范围。
hSkc9jBF 可以选择保存到的输出文件夹。
1A?\BJ" 可以指定
模拟引擎，用于分析。
`dgM|.w5= ,XeyE ;| | 
>9.5-5" 4#@W;' optiSLang – 初始化优化
)H ;pGM: L8bI0a]r"* 设置求解器系统
B|Fl ,5 5 ─ File→New project…
@3 -, =x 43J\8WBn@ 
zmB31' _ 7>'uj7r]= optiSLang – 初始化优化
" xDx/d8B B=Zl&1 设置求解器系统
GP[6nw_'^ ─ 继续，拖动求解器（Solver）向导到场景（Scenery）窗口。
G%7 4v|cd ─ 打开了一个对话框，列出了几种求解器（Solver）范例。
c?!YFm ─ 求解器（Solver）范例中必须选择VirtualLab。
m feMmKFu\ 6 Iv( 
f=:3! k,S optiSLang – 初始化优化
yS wYV poXLy/K 设置求解器系统
:H!(?(P ie ─ 然后会弹出文件对话框，必须打开VirtualLab输出的system.lpd文件。
tjZ \h= HDF!` 
;m@1Ec@* p fJ)N:q` optiSLang – 初始化优化
MvFM , ET,Q3X\Oe 参数化的求解器系统
Dd!Sr8L[ ─ 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。
%6NO 0 F^ ─ 请务必保存计划。
w~k HQ%A :vc[/< 
hWq. #e 6 XJx,9trH optiSLang – 初始化优化
Fw_
(q! ?Yq J.F; 参数化的求解器系统
QU^/[75Ea0 ─ 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。
] vC=.&] NX zU0 
I?_E,.)[ I Xh.+p Jl,* optiSLang – 初始化优化
G1kaF/`O (;;J,*NP 参数化的求解器系统
D9 qX->p ─ 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。
*0%4 l_i ─ 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。
p+, 1Fi IK*oFo{C=K 
p= !#],[ v~ ^ks{ optiSLang –设置优化
Vh"MKJ'R^ [096C K 参数化的求解器系统
IFiTTIlT0 ─ optiSLang可以进行多目标函数的光学系统优化。
<jbj/Q )" ─ 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。
N H'1rt(w I"Q#IvNw 
W8f`J2^"M 2HcsQ*H] G optiSLang –设置优化
^C!mCTL1N \ , >_c 参数化的求解器系统
^9&b+u=X ─ 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。
>|wKXz ─ 因此优化算法会尽可能地使均匀度对比最小化。
8@E8!w&~ ; D1FA z 
4\p$4Hs} 6fh{lx> optiSLang –设置优化
/&CUspb p 3g4p 参数化的求解器系统
+'-rTi\ ─ 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。
A#<vG1 ─ 因此优化算法会尽可能地使平均效率最大化。
sz' p3 ─ 这步操作被称为多目标优化。
{tPnj_|n< KwS`3 6: 
|5W8 Q|>% i-`,/e~XT optiSLang –设置优化
nz^nptw h ~ $& 优化向导
}04Dg ' ─ 下一步可以通过拖放来使用优化向导。
"X`RQ6~]> r,5-XB 
Q~phGD3!~ brntE: optiSLang –设置优化
Bb~5& @M|N M~-h -tG 优化向导
Sa Cx)8ul0 ─ 第一步，提供了各种系统参数，包括其指定的值范围。
d7E7f ─ 此外，optiSLang提供了一个可视化的值范围，其中标出了初始值。
L^lS ^P ─ 然后点击下一步。
&` \ ep9 [q'eEN G （来源：讯技光电）
