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

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-02-22
    摘要 g:M7/- "  
    8Q -F  
    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 l7!)#^`2_  
    N=wy)+  
    h,'+w  
    6S[D"Q94  
    工作流程概述 Dg+d=I?  
    Gnt!!1_8L  
    "%t`I)  
    CWQ2iu<_0  
    MATLAB DZ.trtK  
    - 批处理模式文件的交互式访问 3]es$Jy  
    - 外部数学函数和工具 Fd&!-` T?  
    j]"xck  
    34kd|!e,  
    批处理模式文件 - 执行仿真 )"uG*}\?b  
    - 光学参数和仿真结果存储 #aX@mPm  
    p\;)^O4  
    VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
    在VirtualLab Fusion中定义光学设置 W? ||9  
    ( v:ek_  
    在VirtualLab中生成相应的光学设置 Wb )l8[=  
    C}'="g^=sl  
    c@7hLUaE2  
    jsd]7C  
    创建批处理模式文件 p30&JJ!~"  
    ,GU/l)os`  
    otD?J= B  
    •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 yWi0 tE{  
    •在所选文件夹中,生成三个新文件 .{ a2z*o  
    - parameters.xml f\U&M,L\ '  
    包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 'A!/pUML  
    - sample_batch.bat ?lN8~Ze  
    包含要执行的命令的批处理文件 |;m`874  
    - system.os dHF$T33It  
    包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) gam#6 s  
    m<"fRT!Y  
    3;S`<  
    ##FNq#F  
    修改批处理文件 A{x 7  
    vSC0D7BlG  
    'F"Y?y:!  
    bTQa'y`3  
    使用批处理文件执行仿真 (e3Gs+;  
    6.h   
    <-B"|u  
    x>,F*3d3  
    使用MATLAB执行仿真(通过批处理) _pko]F|()  
    a<wQzgxG  
    6eYf2sZ;J  
    vF6*c  
    使用MATLAB执行仿真(通过批处理) :@%-f:iDj  
    (S)E|;f%C  
    1~5q:X  
    参数扫描 - 变化单个参数 + i@yZfT  
    \y H3Y  
    B5,QJ W*  
    •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 yC 7Vb P  
    •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。 #>m, Cm  
    •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。 gr`Ar;  
    vo6[2.HS  
    n~)HfY  
    参数扫描 - 变化单个参数 SAG` ^t  
    F\=Rm  
    •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。 s w.AfRQP  
    n^pZXb;Y  
    7XVzd]jH  
    FfxX)p1t  
    参数扫描 - 变化多个参数 &xBK\  
    ,d>X/kd|o  
    Vv yrty  
    •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 ?)mhJ/IT  
    •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 jxnQG A  
    •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。
    -M:hlwha  
    C?60`^  
    nRXSW&V"m  
    o\]: !#r{T  
    参数扫描 - 变化多个参数 d]7|v r]  
    k)5_1y  
    <cDKGd  
    O| 1f^_S/  
    •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。 vNz;#Je  
    v dH+>l  
    P('t6MVl T  
    ^5;vx  
    多配置仿真 p<HTJ0  
    aI={,\  
    7bonOt Y  
    ^$=tcoQG  
    在多个配置中变化单个参数 # 5y9L  
    uS,p|}Q&  
    •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。 Jm %ynW  
    •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 $AA~]'O>6:  
    •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。 (}{_]X|e  
    ` /I bWu  
    Dh&:-  
    KbwTj*k[  
    在多个配置中变化单个参数 $bZu^d,  
    qukjS#>+  
    •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。 kRN|TDx(  
    )@Zc?Da  
    -yC:?  
    具有多个配置的参数优化 rb:<N%*t  
    &gGs) $f[  
    k-WHHoU>o  
    •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。 mW~i c  
    •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。 NqJ<!q)  
    <I7(eh6d  
    Yzj%{fkh  
    •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。 ;RWW+x8IB  
    /~i.\^HX  
    jDlA<1  
    4? m/*VV  
    文件信息 JsmbW|t^  
    cT-K@dg  
    8W~lU~-  
    brg":V1a  
    更多阅览 @J-plJ4e  
    - Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python
    1@A7h$1P  
    &sm @  
    \f(Y:}9  
    QQ:2987619807 t|;%DA)fjw  
     
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