[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 :=%`\\  
,6a }l;lv  
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。 [u`9R<>c"U  
p%*!]JRS  
q,eXH8 x  
N%`Eq@5  
工作流程概述 2BIOA#@t  
|h%fi-a:  

s)|l-I  
#FV`*G  
MATLAB tL@m5M%:N2  
- 批处理模式文件的交互式访问 %D}]Z=gp  
- 外部数学函数和工具 ?HaUT(\j  
y'pX/5R0  
}!g^}BWWp  
批处理模式文件 - 执行仿真 j*;/Cah]k  
- 光学参数和仿真结果存储 '|N9
xLm  
VR_bX|  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 '
5"`H>[  
k`Ifd:V.y  
!U!}*clYL  
ce
qYyVy  
%z:;t  
创建批处理模式文件 .%EEly  
L`{EXn[  
S}cm.,/w  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 6?c(ueiL[  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 M0zlB{eH  
- parameters.xml ~8G<Nw4
*\  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 8TnByKZz  
- sample_batch.bat tJ9i{TS  
包含要执行的命令的批处理文件 _*Z2</5  
- system.os 3#Hx^H
 
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） URD<KIN>  
sx0:g?F3j  
Q!VPk~~(  
yegTKoY  
修改批处理文件 (_ElM>  
KwiTnP!Dca  
hOSkxdi*^  
K}U}h>N  
使用批处理文件执行仿真 nUvxO `2  
^KJIT3J(#  
nEM>*;iE   
@u2nG:FG  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） J$?*qZ(oO  
$Y4;Xe=  
217KJ~)'  
O`hOVH
DQ  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） vO2o/   
dZ7+Iw;m  
~a5p_xP  
参数扫描 - 变化单个参数 ?b~Vuo  
Hs+VA$$*  
/0mbG!Ac  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 NVMhbpX6  
•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。 XY8s\D
K  
•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。 G8lR_gD"!  
T}X#I'Z  
Rt<8&.m4  
参数扫描 - 变化单个参数 t,.MtU>K@  
E VBB:*q6  
•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。 qlSc
[nEk  
|Y!#`  
!0~$u3[b  
XX,iT~+-  
参数扫描 - 变化多个参数 cRX0i;zag  
z1ltc{~Z  
pCNihZ~  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 )dJaF#6j  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 Qcz7IA  
•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。 hp}J_/+4n  
'@u/] ra:  
.Mw'P\GtM  
z.:{  
参数扫描 - 变化多个参数 qDO4&NO  
3Bz0B a  
:xfD>K  

!p1
OBS|  
•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。 0sRby!  
8ltHR]v  
J56+eC(  
IEdC _6G  
多配置仿真 l,*v/95h  
u7&r'rZ1_!  
!Ljs
9 =UF  
y5.Z<Y  
在多个配置中变化单个参数 mk1;22o{TX  
&eT)c<yhyK  
•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。 vt[4"eU  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 _`L,}=um'  
•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。 uYS?# g  
r:y*l4  
=V1k'XJ  
Rs:<'A  
在多个配置中变化单个参数 0yXUVKq3  
>>wbyj8  
•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。 rB}UFS)  
!J[3U   
BSG_),AH  
具有多个配置的参数优化 @dcT8 YC  
jcN84AaRFI  
46*o_A,"  
•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。 8UoMOeI3  
•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。 4-=>># P  
`|i #)  
dh%C@n:B  
•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。 Vf*!m~]Vqi  
qJFBdJU(1  
}3Pz{{B&+O  
<dDGV>n4;  
文件信息 6!/e_a  
9
'Y~! vY  
N- ?U2V  
SMk{159q&  
更多阅览 R,/?p  
- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python P@p(Y2&~g  
tz&=v,_jc  
FJv=5L  
QQ：2987619807 `,aPK/