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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 @%tXFizh  
    p5c8YfM  
    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 e xR^/|BR  
    2x$x; \*j  
    ]XUl@Y.   
    #/J 'P[z  
    工作流程概述 t> Q{yw  
    g: %9jf  
    l_FGZ!7  
    XOr fs sj  
    MATLAB RcY[rnI6  
    - 批处理模式文件的交互式访问 _[Gb)/@mM  
    - 外部数学函数和工具 (4~WWU (iT  
    hsce:TB  
    /dHs &SU,  
    批处理模式文件 - 执行仿真 =7[)'  
    - 光学参数和仿真结果存储 5P^U_  
    V: p)m&y6  
    VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
    在VirtualLab Fusion中定义光学设置 <3 @}Lj  
    ~P1_BD(  
    在VirtualLab中生成相应的光学设置 gzfbzt}?  
    J2Et-Cz1  
    QrjDF>   
    (*^DN{5  
    创建批处理模式文件 +Tak de%~  
    m Pt)pn!rA  
    '% 4P;HO  
    •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 w[fDk1H)  
    •在所选文件夹中,生成三个新文件 &H;8QZ8uw  
    - parameters.xml 4be> `d5j  
    包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 2YQ#-M  
    - sample_batch.bat y,C!9l  
    包含要执行的命令的批处理文件 9{J?HFw*;  
    - system.os Cyk s  
    包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) hYt7kq!"  
    swr"k6;G  
    UOI^c  
     b;vNq  
    修改批处理文件 = t+('  
    @@pq 'iRn  
    hTS|_5b  
    r%MyR8'k]  
    使用批处理文件执行仿真 8GB]95JWwp  
    =:K@zlO:  
    g{ (@uzqG  
    Xz1c6mX|o  
    使用MATLAB执行仿真(通过批处理) X\A]"su  
    3ut_Bt\  
    ZJXqCo7O  
    JLUms  
    使用MATLAB执行仿真(通过批处理) {g=b]yg\o  
    `7B14:\A  
    /Dd\PjIH{  
    参数扫描 - 变化单个参数 U1\MA6pXW  
    h;Mu[`  
    <q6`~F~|  
    •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 ?[SVqj2-  
    •作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 QT}iaeC1i  
    •在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 wXCyj+XB*  
    mTd<2Hy  
    @ R'E?|  
    参数扫描 - 变化单个参数 ~I)uWo  
    6Kht:WE  
    •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 /#\?1)jCK  
    7+8bL{  
    j;0ih_Z@4W  
    HWbBChDF  
    参数扫描 - 变化多个参数 pGk"3.ce  
    mVrKz  
    (-2R{! A  
    •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 ,)uPGe"y  
    •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 .HDebi  
    •在此示例中,光栅深度和填充因子都是变化的,主要研究的是第-1级次的衍射效率。
    oP-;y&AS  
    c% yh(g  
    .HOY q  
    ScHlfk p  
    参数扫描 - 变化多个参数 c,AZ/t  
    e[p^p!a  
    0# UAjT3  
    8l?w=)Qy  
    •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 R`3x=q  
    8>v7v&Bh|  
    `vH&K{   
    'Z$jBL  
    多配置仿真 EFNdiv$wF  
    Ps|QW  
    g`{Dxb,t  
    ;>/ipnx  
    在多个配置中变化单个参数 V%o#AfMI_  
    5Q;dnC  
    •使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 hgif]?:C<  
    •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 lYdQB[l  
    •主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 s #`cX0L)  
    @2|G|C/]O}  
    ]nHe$x!2]  
    q|/!0MU"  
    在多个配置中变化单个参数 )_F(H)*  
    lk~dgky@  
    •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。 |WUA1g  
    a(g$ d2H  
    (A|B@a!Y>  
    具有多个配置的参数优化 .yG8B:7N2  
    : (RL8  
    FcY$k%;'Q  
    •基于前面的示例,我们演示了如何通过使用Matlab内置的最小化函数优化所选参数来代替扫描。 M+\rX1T  
    •例如,将光栅深度设置为变量,并且TE和TM偏振的平均效率将被最大化。 ?^eJ:  
    n<+~ zQ  
    zH'!fhcy  
    •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 q>c+bo 6  
    p0?o<AA%O  
    krwf8!bI  
    {MA@ A5  
    文件信息 i"KL;t[1  
    pO5v*oONz+  
    e$x4Ux7*"  
    tvK rc  
    更多阅览 d7\k  gh  
    - Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python
    w# xncH:1  
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    c;nx59w ]q  
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