[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 YkSHJ{>  
T#.pi@PF>  
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。 z\`tnz7>$  
5m2f\^U  
1) Nj.#)  
/|m0)H.>  
工作流程概述 "1Y'VpKm(~  
t76B0L{  
eX'U d%  
[H@71+_Q  
MATLAB Xp[xO0  
- 批处理模式文件的交互式访问 ^*"i *e  
- 外部数学函数和工具 IictX"3lh  
l5/gM[0_7  
N6HeZB":  
批处理模式文件 - 执行仿真 <q
&4Y+b  
- 光学参数和仿真结果存储 IU;a$  
FfNUFx2N  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 ^
^B~v<uK  
m5v IS  
&dG^M2g-F  
)4TP{tp  
h [@}}6  
创建批处理模式文件 E>iN>  
01~ nC@;  
AsI\#wL)  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 [2PPa
9F  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 tl;b~k  
- parameters.xml l5#SOo\  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 [1nUq!uTm  
- sample_batch.bat l b;P&V  
包含要执行的命令的批处理文件 qKrxln/T  
- system.os [RF6mWQ  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） g`C\pdX"B  
6qSsr]  
7,zE?KG /  
_2Mpzv  
修改批处理文件 ]iMqIh"  
e%EO/ 2"  
!;;7:!)P  
W{c Z7$d  
使用批处理文件执行仿真 m(D+!I9  
fejC,H4I  
e/&^~ $h  
hd]ts.  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） _u]%K-_  
 VeSQq  
4fL`.n1^  
pD(
'6C;  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） *E]:VZl  
7Ie=(x8):  
rsq?4+\  
参数扫描 - 变化单个参数 s94*uZ(C/  
eC94rcb}i{  
kD0bdE|  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 "8"aYD_  
•作为示例，我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数，并检查对结果的影响。 {PR "}x  
•在此例子中，光栅深度是变化的，主要研究的是第-1级的衍射效率。 F0~<p[9Nx  
'/)qI.  
d&\3}uH  
参数扫描 - 变化单个参数 !*f$*,=^  
":f]egq -  
•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。 Tw7]   
b;%t*?t  
&36SX<vZ  
XDHi4i47`o  
参数扫描 - 变化多个参数 )_1 GPS  
)XHn.>]nc  
}8POm#  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 tt#dO@G#Fe  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 QZtQogNy#  
•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。 ~d].<Be  
S8Y\@C?5  
l&}}Io$?@  
[h8s0  
参数扫描 - 变化多个参数 `<7!Rh,tS^  
#qh ,  
=~k c7f{  
""Da2Md  
•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。 6T4I,XrY_F  
~USt&?  
Zazff@O *  
wYg!H>5  
多配置仿真 z~ywFk}KGd  
_CfJKp)  
hHGuD2%  
]8}51y8  
在多个配置中变化单个参数 y)U?.@  
B\v+C!/f|  
•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。 993f6  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 nYFrp)DLK  
•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。 Ml7 (<J  
:nQlS  
i'7+ ?YL  
IHYLM;@L  
在多个配置中变化单个参数 jx]P:]  
@p L9a1PJv  
•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。 bh<;px-  
\ l#eW x  
X!p`|i  
具有多个配置的参数优化 FO5a<6
 
aL( hWE  
-cM1]so
T  
•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。 p,goYF??  
•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。 iN[x *A|h  
B*,)
@h  
V`1,s~"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。 ;~EQS.Qp  
D]]wJQU2  
I5_HaC>  
y=Kqv^  
文件信息 F5Z,Jmi^M  
4P&2Z0  
RqtBz3v  
njF$1? )sq  
`oJQA$UD  
QQ：2987619807 n7cy[%yT