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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 jSB'>m]  
    gd K*"U  
    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 )'`CC>Q  
    )XpV u  
    c88_}%h?(  
    <z',]hy  
    工作流程概述 RYH)AS4w'  
    l/M[am  
    /,X7.t_-  
    s0 47"Q  
    MATLAB w [L&*  
    - 批处理模式文件的交互式访问 x df?nt  
    - 外部数学函数和工具 W1hX?!xp!  
    `4skwvS=  
    K>$qun?5  
    批处理模式文件 - 执行仿真 y`6\L$c  
    - 光学参数和仿真结果存储 %P;[fJ `G  
    jccOsG9;_  
    VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
    在VirtualLab Fusion中定义光学设置 UG #X/%p  
    0X#+#[W  
    在VirtualLab中生成相应的光学设置 m2Q$+p@  
    5/,Qz>QE[  
    =-5[Hn%  
    9OfU7_m  
    创建批处理模式文件 9*DEv0}a^  
    Fo(y7$33*  
    'gCZ'edM  
    •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 Cg^:jd  
    •在所选文件夹中,生成三个新文件 !vVT]k[N  
    - parameters.xml e,"FnW  
    包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 mqw 84u  
    - sample_batch.bat 7gr^z)${J  
    包含要执行的命令的批处理文件 D7gHE  
    - system.os C/)`<b(  
    包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) d#8e~  
    r>O|L%xpv  
    9DPb|+O-  
    fM2^MUp[=1  
    修改批处理文件 QAUykS8  
    XL~>rw<  
    *uU4^E(  
    cJ/4G l  
    使用批处理文件执行仿真 U!Mf]3  
    abSq2*5K  
    SBL+e]P  
    !5~k:1=  
    使用MATLAB执行仿真(通过批处理) Wc\+x1:8  
    b5S7{"<V  
    7>&1nBh. f  
    R\y'_S=#a  
    使用MATLAB执行仿真(通过批处理) (Vap7.6;_  
    Bq{ ]Eh0%  
    U{HML|  
    参数扫描 - 变化单个参数 Z /h|\SyJ  
    4m\([EO  
    e96#2A5f  
    •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 mw"}8y  
    •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。 f~R[&q +  
    •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。 70=(. [^+  
    1!1DuQ  
    67?n-NP  
    参数扫描 - 变化单个参数 q<EEb  
    XR+rT  
    •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。 :$2Yg[Zc3  
    xG w?'\  
    3(o7co-f  
    2+Zti8  
    参数扫描 - 变化多个参数 I{EIHD<  
    %",ULtZ+  
    cyBW0wV1  
    •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 sjb-Me?  
    •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 *_#&"(P  
    •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。
    mt I MW9  
    ee^4KKsh\  
    oSmjs  
    F^]aC98]1  
    参数扫描 - 变化多个参数 W8VO)3nmD  
    s.KOBNCFa  
    NN11}E6  
    r_q~'r35_  
    •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。 ~ur)f AuF2  
    \QiqcD9Y  
    )%BT*)x  
    Cc*|Zw  
    多配置仿真 TG?fUD V  
    418gcg6)  
    tpE3|5dZF  
    `u$24h'!  
    在多个配置中变化单个参数 %![4d;Z%x  
    yG4MUf6  
    •使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 Xz" JY  
    •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 . rRc  
    •主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 a9L0f BRy  
    ,d5ia4\K  
    ,I=O"z>9  
    8`6 LMQ  
    在多个配置中变化单个参数 ?fm2qrV@fp  
    N:5b1TdI,  
    •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 []!tT-Gzy  
    k#BU7Exij  
    s9=pV4fA~w  
    具有多个配置的参数优化 I)qKS@  
    zC[i <'h!T  
    *'s&/vEy  
    •基于前面的示例,我们演示了如何通过使用Matlab内置的最小化函数优化所选参数来代替扫描。 zR_9D}  
    •例如,将光栅深度设置为变量,并且TE和TM偏振的平均效率将被最大化。 A5`#Ot*3  
    P^i6MZ?   
    }6F_2S3c  
    •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 uHTKo(NG  
    +*WUH513  
    g4?Q.'dZr  
    %jYQ  
    文件信息 EG8%~k+R  
    Q5T(;u6  
    WlF+unB!9  
    |E>v~qD8I  
    更多阅览 ayB=|*Q"  
    - Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python
    h'z+8X_t  
    P*?d6v,r  
    TPV6$a<  
    QQ:2987619807 ljaAB+  
     
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