現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)化一般會涉及到大量的參數(shù)，例如：優(yōu)化光柵時不僅需要考慮光柵的幾何參數(shù)，還有所需的入射方向。隨著參數(shù)數(shù)量的大量增加，優(yōu)化越來越具有挑戰(zhàn)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(shè)計優(yōu)化。
兩種軟件平臺的結(jié)合使得例如智能光波導(dǎo)耦合等高級光柵結(jié)構(gòu)變?yōu)榭赡堋?/div>
VirtualLab Fusion – 光學(xué)裝置初始化
初始裝置
─ 一般來說，在VirtualLab中定義的光學(xué)系統(tǒng)都可以使用optiSLang進(jìn)行優(yōu)化。
─
該例中的光學(xué)系統(tǒng)包含了平面波光源和用于周期性介質(zhì)的波導(dǎo)耦合探測器。
VirtualLab Fusion – 波導(dǎo)耦合探測器
波導(dǎo)耦合探測
─ 波導(dǎo)耦合探測器是一種特殊工具，用以探測某個周期性結(jié)構(gòu)以特定角度范圍入射的效率。
─
可以從探測器的編輯對話框中的目錄定義或加載周期性結(jié)構(gòu)。
VirtualLab Fusion – 波導(dǎo)耦合探測器
波導(dǎo)耦合探測
─ 該例中使用了傾斜光柵。
VirtualLab Fusion – 波導(dǎo)耦合探測器
波導(dǎo)耦合探測
─ 該例中使用了傾斜光柵。
VirtualLab Fusion – 波導(dǎo)耦合探測器
波導(dǎo)耦合探測
─ 輸入光源的入射角度范圍在探測器編輯對話框中指定。
─ 通過最小和最大笛卡爾坐標(biāo)系角度alpha和beta與它們的采樣點數(shù)定義。
VirtualLab Fusion – 波導(dǎo)耦合
波導(dǎo)耦合探測
─ 可以從探測得到的效率計算平均值和均勻?qū)Ρ榷�，并在探測器結(jié)果標(biāo)簽頁中給出。
─ 作為結(jié)果，探測器可以用于評估在特定角度范圍內(nèi)的周期性結(jié)構(gòu)。
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
─ 在輸出對話框窗口。
可定義參數(shù)空間，并包含了參數(shù)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(shè)置求解器系統(tǒng)
─ File→New project…
optiSLang – 初始化優(yōu)化
設(shè)置求解器系統(tǒng)
─ 繼續(xù)，拖動求解器（Solver）向?qū)У綀鼍埃⊿cenery）窗口。
─ 打開了一個對話框，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(shè)置求解器系統(tǒng)
─ 然后會彈出文件對話框，必須打開VirtualLab輸出的system.lpd文件。
optiSLang – 初始化優(yōu)化
參數(shù)化的求解器系統(tǒng)
─ 參數(shù)化的求解器系統(tǒng)包含相應(yīng)的VirtualLab文件和兩個含有參數(shù)和結(jié)果的XML文件，用于定義優(yōu)化函數(shù)。
─
請務(wù)必保存計劃。
optiSLang – 初始化優(yōu)化
參數(shù)化的求解器系統(tǒng)
─ 運行求解器系統(tǒng)以檢查是否能正常工作并給出預(yù)期的結(jié)果。
optiSLang – 初始化優(yōu)化
參數(shù)化的求解器系統(tǒng)
─ 運行求解器系統(tǒng)以檢查是否能正常工作并給出預(yù)期的結(jié)果。
─
通過雙擊結(jié)果（Result）設(shè)計標(biāo)簽頁中的參數(shù)化（Parametric）求解器系統(tǒng)窗口，可以檢查參數(shù)和結(jié)果。
optiSLang –設(shè)置優(yōu)化
參數(shù)化的求解器系統(tǒng)
─ optiSLang可以進(jìn)行多目標(biāo)函數(shù)的光學(xué)系統(tǒng)優(yōu)化。
─
這可以在參數(shù)化（Parametric）求解器系統(tǒng)配置的判據(jù)（Criteria）標(biāo)簽頁中定義。
optiSLang –設(shè)置優(yōu)化
參數(shù)化的求解器系統(tǒng)
─ 可以通過拖動均勻化對比度（Uniformity Contrast）到目標(biāo)最小化（Objective Minimize）判據(jù)中定義第一目標(biāo)函數(shù)。
─
因此優(yōu)化算法會盡可能地使均勻度對比最小化。
optiSLang –設(shè)置優(yōu)化
參數(shù)化的求解器系統(tǒng)
─ 可以通過拖動平均值（Mean）到目標(biāo)最小化（Objective Maximize）判據(jù)中定義第二目標(biāo)函數(shù)。
─ 因此優(yōu)化算法會盡可能地使平均效率最大化。
─
這步操作被稱為多目標(biāo)優(yōu)化。
optiSLang –設(shè)置優(yōu)化
優(yōu)化向?qū)?/div>
─
下一步可以通過拖放來使用優(yōu)化向?qū)А?br />
optiSLang –設(shè)置優(yōu)化
優(yōu)化向?qū)?/div>
─ 第一步，提供了各種系統(tǒng)參數(shù)，包括其指定的值范圍。
─ 此外，optiSLang提供了一個可視化的值范圍，其中標(biāo)出了初始值。
─ 然后點擊下一步。
