摘要
在複雜光學系統的設計、優化和公差處理過程中，通常需要分析一組不同系統參數的特性，而不僅僅是單一配置。參數運行是在所需參數空間內掃描系統參數的指定工具。但它無法從可進一步處理的單個結果中定義和評估優化函數。新的參數變化分析儀正是彌補這一不足的正確工具。利用該分析器，您基本上可以分析整個系統，並進一步處理所獲得的資料。在產生大量資料，但評估需要定義明確的品質函數以用於下一步分析或優化等情況下，這是非常有用的。
在哪裡可以找到參數變化分析儀？
在Optical Setups的元件庫中，光學元件樹Analyzers下可以找到Parameter Variation Analyzer。
定義參數變化
將分析儀添加到光學系統後，必須定義參數掃描和結果評估。點擊 "Configure Parameter Variation"，即可進入內置的Parameter Run文檔，在該文檔中可以配置參數變化。
有關如何操作Parameter Run文件的詳細介紹，請參閱：參數運行檔的使用
結果評估
Parameter Variation Analyzer的輸出由自訂的片段定義。在這裡，用戶可以訪問相關Parameter Run的結果，並需要對如何處理資料進行程式設計。
步驟 #1：提取結果
預設情況下，訪問相關內部參數運行資料的片段已預先配置：
這裡的變數用於搜索給定光學系統中匹配的探測器和子探測器。“DetectorName”指的是探測器或分析器（如 "通用探測器"、"光柵階次分析器"），而subdetector（以及 “SubDetectorName”）通常代表探測器的某種輸出（如 "平均效率"、"均勻性對比度"）。對光學系統進行模擬後，就可以在Detector Results面板中看到正確的名稱。例如:
*注：由於搜索字串的定義，在大多數情況下沒有必要使用（子）探測器的準確名稱。
步驟 #2：輸出結果
該函數為參數運行的每次反覆運算生成探測器及其子探測器提供的定義值列表。
根據清單中的值，可以進行任何進一步處理（請參閱本文檔中的示例）。
最後，可以再次輸出結果，用於優化評價函數或其他目的。輸出的部分也是預定義的：
這將把結果輸出到Detector Results面板。還可以生成一維或二維圖形來直觀顯示資料。
技術洞察--結果視覺化
為使結果視覺化，可生成一維或二維資料陣列。為此，有必要提取有關反覆運算次數或結果以及參數範圍的資訊。這可以通過以下代碼來實現（本例中為採樣距離和起始值）：
請注意，要使用該函數，必須在程式碼片段的 " Additional using directives "部分添加以下指令：
有關完整示例，請參閱本文的相應示例。
例 1：計算平均值和對比度
示例 – 二元光柵的平均效率
視場：
- 一組平面波：沿 x 軸和 y 軸 -15°...15° (*)
- 波長：532 nm
- 偏振：沿 x 軸線性偏振
(*)不同的視場可通過相應傾斜光柵來模擬。
探測器評估
Parameter Variation Analyzer結果
參數變化分析儀中的代碼（耦合光柵示例）
例 2：詳細結果的計算
示例 - CIGS 太陽能電池中的吸收
平面波
從 300 nm 到 1100 nm 的均勻光譜
*我們假定太陽能電池有一層帶防反射塗層的熔融石英保護層。
系統來自於：J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566.
CIGS 太陽能電池中的吸收 - 檢測原理
通過將 4 個不同探測器的輻射通量值相加/相減，確定 CIGS 層內每個波長的吸收能量：
- 在 CIGS 層開始處： 透射部分 (T1) 和反射部分 (R2)
- 在 CIGS 層末端： 透射部分 (T2) 和反射部分 (R1)
利用Parameter Variation Analyzer，可以自動完成減法，並通過一次模擬輸出得到的吸收曲線。
Parameter Variation Analyzer結果
參數變化分析儀中的代碼（CIGS 吸收示例）
檔案資訊
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