[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 b%VZPKA;  
]^@m $O  
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。 /c7jL4oD  
V
Q+G.  
eX0[C0#  
kn&BGYt  
工作流程概述 dzV2;  
$:v
S_#  
C2DAsSw  
HisH\z/i5)  
MATLAB 1ZvXRJ)%  
- 批处理模式文件的交互式访问 B? XK;*])  
- 外部数学函数和工具 tC7 4=  
zIU6bMMT3u  
Go[anf  
批处理模式文件 - 执行仿真 <DEu]-'>  
- 光学参数和仿真结果存储 ~P*{%=a  
-"bC[WN  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 :G5O_T$  
iU#"G" &  
mZjP;6  
nKjT&R  
DMKtTt[}  
创建批处理模式文件 YH{n   
\+C0Rv^^  
%e+*&Z',  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 RiIafiaD  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 * C
*aH6*  
- parameters.xml -L wz T  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 +zl[C  
- sample_batch.bat xhMAWFg|  
包含要执行的命令的批处理文件 bPuO~#iN~  
- system.os J{nA ?[  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） mCQ:<#  
?07}\N0~  
5wv7]F<  
t&_X{!1X"w  
修改批处理文件 GP`sOPr  
d?/>Qqw:#  
zV"'-iP  
pLMaXX~4_  
使用批处理文件执行仿真 YuoIhT  
'7.4!I0'  
KfQR(e9n   
$A T kCO  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） UM^~a$t  
8,&Y\b`..  
D@c@Dt  
R|_._Btu!  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） 2M+*VO  
5>~D3?IAd  
hOuHTo^  
参数扫描 - 变化单个参数 ^RYq !l$  
Iq 0ew  
X-psao0tI`  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 6Q]JY,+  
•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。 ,MG`}*N}  
•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。 r5NH*\Q  
LbR'nG{J  
x1}Ono3"T  
参数扫描 - 变化单个参数 ;f)AM}~^Q  
zA/Fh(uX  
•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。 QI78/gT,d  
o3h>)4  
7&w|  
T*'WS!z  
参数扫描 - 变化多个参数 g~76c.u-  
z8xBq%97us  
g1Osd7\o  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 $ k_6  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 6-+wfrN2  
•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。 >oC{YYcK  
xT!<x({  
kr-5O0tmf  
Ep3I*bQ Y  
参数扫描 - 变化多个参数 %N0m$*  
n+k,:O5  
2HF`}H)H  
WADEDl&,'  
•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。 {xh5s<uOj  
^1
_CS*  
$KlaZ>Dh  
iU(B#ohW"  
多配置仿真 j-ob7(v)*]  
J|<C;[du>  
nC)"% Sa  
4 =T_h`  
在多个配置中变化单个参数 (^E5y,H<g  
W{~ y< `D  
•使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数，我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 c:<a"$  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 w(K|0
|t  
•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。 }{Ra5-PY  
aX Ie  
[6Sk>j  
hFxT@I~  
在多个配置中变化单个参数 <2~DI0pp(  
*vq75k$7  
•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。 m!=5Q S3Z  
"<^n@=g'q  
}w8y
YI  
具有多个配置的参数优化 $8SSu|O+x  
@.`k2lxGd~  
Z'Pe%}3  
•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。 -)R =p"-w  
•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。 ze21Uj1x*  
$\bVu2&I  
bW=3X-)  
•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 @]p{%"$  
#&1gVkvp  
C%CgWO`Xj  
MU\Pggs  
文件信息 1kR. .p<"  
AWssDbh/[  
I5`>XfO)  
bbDm6,  
更多阅览 oJ`=ob4WDo  
- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python -Q&@P3
x  
@u:`  
zQ<;3+*  
QQ：2987619807 4jZB%tH