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

摘要 |p*s:*TJp  
g`41d  
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。 v@qVT'qlU  
35~1$uRA  
w[/m:R?eX  
ynZfO2kf  
工作流程概述 3moDu  
2Gn26L5
 
}IV=qW,  
Y".4."NX  
MATLAB k}e~xbh-y  
- 批处理模式文件的交互式访问 ;<BMgO}N  
- 外部数学函数和工具 :Gf  
R(#ZaFuo[  
9@ :QBe3]  
批处理模式文件 - 执行仿真 Rrp-SR?O  
- 光学参数和仿真结果存储 rC6{-42bb  
KH9D},  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 '-rRD\"q  
U;FJSy  
byX)4&  
)Vpt.4IBd  
;~n^/D2.  
创建批处理模式文件 1raq;^e9  
_i2k$Nr  
?GeMD /]  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 0W]vK$\F*  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 />V& OX`  
- parameters.xml ??,/85lM  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 J,t`ilT  
- sample_batch.bat 6rN.)dL.#N  
包含要执行的命令的批处理文件 "_n})s f  
- system.os Ypx"<CKP}  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） 8]xYE19=  
i?'|}tK  
)^j62uv  
r|Q/:UV?w  
修改批处理文件 nc.:Wm6Mj  
oGz5ZDa#  
Qv1cf  
>yqFO  
使用批处理文件执行仿真 "; mlQyP  
Uh3N#O  
oVIc^yk5a  
f<3lxu  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） !PJp()  
NwNjB w%v  
k;l^y%tzp  
O+ xzM[[  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） b$>1_wTL  
)Qh*@=$-  
mQ^SpK #  
参数扫描 - 变化单个参数 q
;QE(}.g  
o8N,mGj}  
{ukQBu#}<  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 !3 zN [@w,  
•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。 _tpOVw4I  
•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。 =JN{j2xY  
lec3rv0)  
H}gp`YW:4  
参数扫描 - 变化单个参数 ;e6-*  
RSup_4A  
•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。 fxc?+<P  
EAK[2?CY  
kQO-V4z!  
c uHF^l  
参数扫描 - 变化多个参数 jt3=<&*Bm  
'q1cc5(ueV  
I8{ mkh  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 >FqU=Q  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 TEi1,yc  
•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。 |cL,$G  
zEYQZywc  
0N_u6*@  
5TLE%#G@+  
参数扫描 - 变化多个参数 a7jE*%f9  
Uz%2{HB@{  
$0Un'"`S  
kzC4V  
•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 #?'@?0<6  
5. +_'bF|  
-x-EU#.G  
z&CBjlh  
多配置仿真 .pIO<ZAFT  
5),&{k!  
LR3>_t  
%uvA3N>  
在多个配置中变化单个参数 \4>& zb4  
e<+b?@}=B  
•使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数，我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 Wu'9ouw!  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 Ugme>60`'k  
•主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 C]Q}HI#G  
lLLPvW[Q  
g1@rY0O  
pRA%07?W  
在多个配置中变化单个参数 RV%)~S@!R  
RSCQ`.  
•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 FIx|4[&>S  
\cK#/;a#  
~Gl5O`w(  
具有多个配置的参数优化 #X2wy$GTG  
8\p"V.o>  
v ,zD52  
•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。 mSGpxZ,IE  
•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。 8Z3:jSgk  
(6&"(}Pai  
`W.g1"o8W4  
•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。 wV\G$|Y  
X6xs@tgQ  
"bz]5c~  
-B#K}xL|x  
文件信息 (S2E'L L{  
`cP
ZsL  
t :~,7  
{u4AOM=)  
更多阅览 @U9`V&])F[  
- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python =,8nfJ+x  
wLNkXC  
jwSPLq%  
QQ：2987619807 G!lF5;Ad`