[推荐]使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计 [复制链接]

摘要 H7zN|NdNw  
}L\;W:0  
因为单个软件很难为研究中的不同领域提供所需的功能，所以通常复杂光学系统的建模和设计通常需要同时使用多个软件。 通过标准批处理模式，我们演示了如何使用MATLAB访问VirtualLab Fusion的场解算器并使用MATLAB执行光学仿真。 本示例展示了基于多种配置的严格光栅分析，参数扫描和优化。 ytZo
0pad  
!g@Ky$  
7Sx|n}a-3  
=;rLv7(a  
工作流程概述 0:$}~T9T  
1q6)R/P  
S,m(  
@^{`!>Vt  
MATLAB >JpBX+]5m  
- 批处理模式文件的交互式访问 ,Z q:na  
- 外部数学函数和工具 4t, 2H"M  
*uc/| c  
 /8x';hQ  
批处理模式文件 - 执行仿真 2XP }:e  
- 光学参数和仿真结果存储 g#5R||r  
4p
:d#,?r  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 "q=Cye  
7v5]%%E/  
ingG  
[wGj?M}  
J @Hg7Faz  
创建批处理模式文件 7he73  
+:S`]  
Cv**iW  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 Gv-VDRS  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 7(Fas(j3  
- parameters.xml w*F[[*j@.  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 L;Ff(0x|  
- sample_batch.bat 6{h\CU}"  
包含要执行的命令的批处理文件 /<rvaR  
- system.os 6G8No-#y  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） orGMzC2  
r,6~%T0  
}y(t')=9  
O_FB^BB  
修改批处理文件 b>ai"
!  
Na0^csPm  
+_5*4>MC  
lw@Yn>eza  
使用批处理文件执行仿真 q0.!T0i  
~y<0Cc3Vs  
~KK} $iM  
=7 l uV_5  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） n7t}G'*Y!^  
qG9a!sj   
H*=cw<  
)U&9d   
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） AyE*1 FD  
C QkY6  
Q]WBH_j  
参数扫描 - 变化单个参数 )z[C=  
JW>k8QjyN  
btW#ebm  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 Nq8ON!<<  
•作为示例，我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数，并检查对结果的影响。 };Q}C0E  
•在此例子中，光栅深度是变化的，主要研究的是第-1级的衍射效率。 csP4Oq\g[  
K~L&Z?~|E  
7`|'Om?'  
参数扫描 - 变化单个参数  u r$  
\{h_i FU!  
•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 "wcaJ;Os  
f_c\uN@f  
h FU8iB`Q  
]IuZT  
参数扫描 - 变化多个参数 f"Sp.'@  
@Jd&[T27Lr  
&[G)YD  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 ,rB(WKU  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 iw)gNQ%z4  
•在此示例中，光栅深度和填充因子都是变化的，主要研究的是第-1级次的衍射效率。 2S8;=x}/  
}B0[S_mw  
+XWTu!  
}&0LoW/  
参数扫描 - 变化多个参数 Chi
IQWFE  
fFJ7Y+^  
tA(oD4H9  
9\8ektq}Z  
•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 mERkC,$  
nCYz];".  
zyPb\/  
9PB%v.t5y  
多配置仿真 m` 1dB%;?  
j4XVk@'OX  
&M|rRd~*  
j2G^sj"|  
在多个配置中变化单个参数 ffP]U4  
^Mq/Cf_T  
•使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数，我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 , z\Qd07u  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 8ZtJvk`  
•主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。
6,q0F*q  
OY1bFIE  
L?ZSfm2<  
pA8bFtt  
在多个配置中变化单个参数 ]!ai?z%cK#  
4Sh8w%s  
•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 rWr'+v?  
aen%  
H9WYt#  
具有多个配置的参数优化 -mO#HZIq  
<zXG}JuL@T  
Do4hg $:40  
•基于前面的示例，我们演示了如何通过使用Matlab内置的最小化函数优化所选参数来代替扫描。 -nGcm"'6F  
•例如，将光栅深度设置为变量，并且TE和TM偏振的平均效率将被最大化。 > TYDkEs0  
vA6
`};|  
@lB{!j&q  
•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 '{WEyhaS  
n
n F  
q 4Pv\YO  
"rMfe>;FJ  
文件信息 `,4yGgD!4  
x<I[?GT=  
JWHsTnB  
%ddH4Q/p  
C]b:#S${  
QQ：2987619807 18X?CoM~