[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 o 7kg.w|  
K\9CW%W  
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。 3,q?WH%_  
\7b, Mz!  
\:{K",2  
2 G_KTYJ  
工作流程概述 d]s^?=gM  
C`_/aR6  
yR|2><A  
iS+"Jsz  
MATLAB [(x<2MTj  
- 批处理模式文件的交互式访问 %k4Qx5`?d  
- 外部数学函数和工具 ,on]Fts  
>D!R)W`  
*]U`]!Esp  
批处理模式文件 - 执行仿真 +_fFRyu>  
- 光学参数和仿真结果存储 7uc\AhOk6  
kll!tT-N-  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 n-8/CBEH(  
RD[P|4eY  
m0;j1-t  
(K=0c6M3=  
w*XM*yJHU  
创建批处理模式文件 mM&P&mz/D  
GalSqtbmDt  
^L$`)Ja  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 w;ZT-Fti  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 WRu(F54Sk  
- parameters.xml ben-<3r  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 ,z
x{RDI  
- sample_batch.bat ?[ )}N _o#  
包含要执行的命令的批处理文件 h#4n  
- system.os ]'Eg2(wy  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） <J+Oh\8tad  
~_JfI7={Jn  
UAXp;W`  
gq+0t  
修改批处理文件 b>p_w%d[[J  
9*s8%pL  
=nCA=-Jv  
DDR4h"Y  
使用批处理文件执行仿真 n(Nu
 
El9T>!Z  
:'wxm3f  
3v_j*wy  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） ?P[:,0_  
Yf9E0po  
Wo&22,
EB  
1(Vv-bq$  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） `&c[s%0  
C2rG3X^~Jm  
j;}-x1R  
参数扫描 - 变化单个参数 Q +l{> sL  
j7&#R+f  
)x\%*ewY  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 tZ62T{, a  
•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。 rR@]`@9  
•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。 yWRIh*>nE  
,X_3#!y  
ru`7iqcz  
参数扫描 - 变化单个参数 Ux',ma1JK  
$rj:K)P  
•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 .?NfV%vv  
b&`~%f-  
)XonFI  
hb*Y-$Zp  
参数扫描 - 变化多个参数 :a&M]+!  
>b\|%=(x!*  
E7h@Y~bNhW  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 c}OveR$'&  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 ,?m@Ko7Y  
•在此示例中，光栅深度和填充因子都是变化的，主要研究的是第-1级次的衍射效率。 \,NT5>  
-n"f>c_{>  
3"Oipt+  
_"Y7}A\9  
参数扫描 - 变化多个参数 2*`kkS  
U*K4qJ6U  
t9<BQg  
1 M!4hM Q  
•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 hO> q|+mC  
AUF[hzA  
%6lGRq{/?  
'g<{l&u  
多配置仿真 vh2/d.MO  
uu]C;wl  
nl2Lqu1  
!Usmm8!K  
在多个配置中变化单个参数 (&*Bl\YoX  
IW nG@!  
•使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数，我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 tpzWi W/  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 hs+)a%A3G  
•主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 ]2"UR_x  
`>KNa"b%$  
]{i0?c  
R7:u 8-dU1  
在多个配置中变化单个参数 'U&]KSzxv  
tAjT-CXg  
•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。 3?aM\z;  
lu>G=uCJ  
+-t&li%F  
具有多个配置的参数优化 .3+8Ip#z  
o}waJN`yI  
}@$CS5w  
•基于前面的示例，我们演示了如何通过使用Matlab内置的最小化函数优化所选参数来代替扫描。 -[>J"l  
•例如，将光栅深度设置为变量，并且TE和TM偏振的平均效率将被最大化。 5<GeAW8ns]  
#bGYHN  
L6qK3xa}  
•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 _G4U  
+{6:]  
LmsPS.It  
8$JJI({bH  
文件信息 -k>k<bDAI  
4Z{R36 {  
Pj56,qd>s  
-*&aE~Cs  
更多阅览 NmpNme  
- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python @ajdO/?(Y  
FLsJ<C~/~  
'YN:c
r,V  
QQ：2987619807 KIuj;|!q