現代光學(xué)系統的優(yōu)化一般會(huì )涉及到大量的參數，例如：優(yōu)化光柵時(shí)不僅需要考慮光柵的幾何參數，還有所需的入射方向。隨著(zhù)參數數量的大量增加，優(yōu)化越來(lái)越具有挑戰性。對于這種情況，VirtualLab Fusion提供了與Dynardo的optiSLang軟件的接口，可以使用不同的高級優(yōu)化算法。
optiSLang是一種包含各種高級工具的軟件平臺，包括敏感度分析、多元和多學(xué)科優(yōu)化、魯棒性評估、可靠性分析和魯棒設計優(yōu)化。
兩種軟件平臺的結合使得例如智能光波導耦合等高級光柵結構變?yōu)榭赡堋?/div>
VirtualLab Fusion – 光學(xué)裝置初始化
初始裝置
─ 一般來(lái)說(shuō)，在VirtualLab中定義的光學(xué)系統都可以使用optiSLang進(jìn)行優(yōu)化。
─
該例中的光學(xué)系統包含了平面波光源和用于周期性介質(zhì)的波導耦合探測器。
VirtualLab Fusion – 波導耦合探測器
波導耦合探測
─ 波導耦合探測器是一種特殊工具，用以探測某個(gè)周期性結構以特定角度范圍入射的效率。
─
可以從探測器的編輯對話(huà)框中的目錄定義或加載周期性結構。
VirtualLab Fusion – 波導耦合探測器
波導耦合探測
─ 該例中使用了傾斜光柵。
VirtualLab Fusion – 波導耦合探測器
波導耦合探測
─ 該例中使用了傾斜光柵。
VirtualLab Fusion – 波導耦合探測器
波導耦合探測
─ 輸入光源的入射角度范圍在探測器編輯對話(huà)框中指定。
─ 通過(guò)最小和最大笛卡爾坐標系角度alpha和beta與它們的采樣點(diǎn)數定義。
VirtualLab Fusion – 波導耦合
波導耦合探測
─ 可以從探測得到的效率計算平均值和均勻對比度，并在探測器結果標簽頁(yè)中給出。
─ 作為結果，探測器可以用于評估在特定角度范圍內的周期性結構。
VirtualLab Fusion – 輸出LPD至OPtiSLang
輸出LPD至OPtiSLang
─ File→Export→Export to optiSlang Project
VirtualLab Fusion – 輸出LPD至OPtiSLang
輸出LPD至OPtiSLang
─ File→Export→Export to optiSlang Project
─ 輸出LPD文件，并產(chǎn)生輸入至optiSLang的必要光學(xué)裝置文件。
VirtualLab Fusion – 輸出LPD至OPtiSLang
輸出LPD至OPtiSLang
─ 在輸出對話(huà)框窗口。
可定義參數空間，并包含了參數的變化范圍。
可以選擇保存到的輸出文件夾。
可以指定模擬引擎，用于分析。
optiSLang – 初始化優(yōu)化
設置求解器系統
─ File→New project…
optiSLang – 初始化優(yōu)化
設置求解器系統
─ 繼續，拖動(dòng)求解器（Solver）向導到場(chǎng)景（Scenery）窗口。
─ 打開(kāi)了一個(gè)對話(huà)框，列出了幾種求解器（Solver）范例。
─ 求解器（Solver）范例中必須選擇VirtualLab。
optiSLang – 初始化優(yōu)化
設置求解器系統
─ 然后會(huì )彈出文件對話(huà)框，必須打開(kāi)VirtualLab輸出的system.lpd文件。
optiSLang – 初始化優(yōu)化
參數化的求解器系統
─ 參數化的求解器系統包含相應的VirtualLab文件和兩個(gè)含有參數和結果的XML文件，用于定義優(yōu)化函數。
─
請務(wù)必保存計劃。
optiSLang – 初始化優(yōu)化
參數化的求解器系統
─ 運行求解器系統以檢查是否能正常工作并給出預期的結果。
optiSLang – 初始化優(yōu)化
參數化的求解器系統
─ 運行求解器系統以檢查是否能正常工作并給出預期的結果。
─
通過(guò)雙擊結果（Result）設計標簽頁(yè)中的參數化（Parametric）求解器系統窗口，可以檢查參數和結果。
optiSLang –設置優(yōu)化
參數化的求解器系統
─ optiSLang可以進(jìn)行多目標函數的光學(xué)系統優(yōu)化。
─
這可以在參數化（Parametric）求解器系統配置的判據（Criteria）標簽頁(yè)中定義。
optiSLang –設置優(yōu)化
參數化的求解器系統
─ 可以通過(guò)拖動(dòng)均勻化對比度（Uniformity Contrast）到目標最小化（Objective Minimize）判據中定義第一目標函數。
─
因此優(yōu)化算法會(huì )盡可能地使均勻度對比最小化。
optiSLang –設置優(yōu)化
參數化的求解器系統
─ 可以通過(guò)拖動(dòng)平均值（Mean）到目標最小化（Objective Maximize）判據中定義第二目標函數。
─ 因此優(yōu)化算法會(huì )盡可能地使平均效率最大化。
─
這步操作被稱(chēng)為多目標優(yōu)化。
optiSLang –設置優(yōu)化
優(yōu)化向導
─
下一步可以通過(guò)拖放來(lái)使用優(yōu)化向導。
optiSLang –設置優(yōu)化
優(yōu)化向導
─ 第一步，提供了各種系統參數，包括其指定的值范圍。
─ 此外，optiSLang提供了一個(gè)可視化的值范圍，其中標出了初始值。
─ 然后點(diǎn)擊下一步。
