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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 e, fZ>EJ  
    -5JN`  
    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 V!/9GeIF  
    Whe-()pG{  
    aK/fZ$Qc  
    o59b#9  
    工作流程概述 yK-DzAv  
    aa" 3 Io  
    h"nhDART<  
    nc6PSj X  
    MATLAB qA"BoSw4  
    - 批处理模式文件的交互式访问 2T(7V[C%9  
    - 外部数学函数和工具 f-p$4%(  
    zl( o/n  
    iBI->xU[U  
    批处理模式文件 - 执行仿真 UE/JV_/S;  
    - 光学参数和仿真结果存储 Y&H<8ez  
    hZlHY9[t?  
    VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
    在VirtualLab Fusion中定义光学设置 sUU[QP-  
    [+Fajo;0  
    在VirtualLab中生成相应的光学设置 -E~r?\;X  
    > l]Ble  
     TD%&9$F  
    )/)[}wN;j  
    创建批处理模式文件 Em !%3C1r  
    p6V#!5Q  
    5z =}o/?  
    •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 OTl9MwW  
    •在所选文件夹中,生成三个新文件 Wf^ sl  
    - parameters.xml "=1gA~T  
    包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 Tdm|=xI  
    - sample_batch.bat (cyvE}g  
    包含要执行的命令的批处理文件 Lq;T\m_de  
    - system.os lX.-qCV"B  
    包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) \Y>b#*m(4  
    n}t 9Nf_  
    ,H%[R+)  
    C+g}+  
    修改批处理文件 %P D}VF/Y  
    4.^T~n G  
    E- [Eg  
    yjsj+K pL  
    使用批处理文件执行仿真 tGU~G&  
    J e,o(:  
    '&e8;X  
    j1A%LS;c_  
    使用MATLAB执行仿真(通过批处理) x;<0Gg~jB  
    4\5i}MIS0  
    Cf9{lhE8  
    Arm'0)B>  
    使用MATLAB执行仿真(通过批处理) 0|.jIix;  
    q ajZ~oB{  
    v bn=ywz  
    参数扫描 - 变化单个参数 o$eCd{HuX  
    2Z%n "z68  
    ^lt2,x   
    •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 qZ'2M.;  
    •作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 lg8@^Pm$r;  
    •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。 :"MHmm=uU8  
    AH:uG#  
    G%FZTA6a  
    参数扫描 - 变化单个参数 w%s];EE  
    dW%t ph  
    •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。 T.3{}230<  
    f}"eN/T  
    ^3BPOK[*gB  
    B{R[z%Y  
    参数扫描 - 变化多个参数 B}[f]8jrM  
    |Q%P4S"B?  
    ah hl  
    •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 C#nT@;VO5  
    •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。  5{oc  
    •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。
    Zp3-Yo w2  
    v@tEHRadz  
    U 7.kYu  
    @fYVlHT%E  
    参数扫描 - 变化多个参数 51b%uz  
    NLY=o@<  
    Yj1|]i5b  
    Vj9X6u}{  
    •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。 h?p_jI  
    v}N\z2A  
    ` PQQU~^  
    oe]* Q  
    多配置仿真 cI'n[G  
    \Q(a`6U  
    _%=CW' B  
    OPDT:e86Y=  
    在多个配置中变化单个参数 'I&0$<  
    ,c|MB  
    •使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 8 5X}CCQ  
    •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 w(&EZDe  
    •主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 R%RxF=@  
    F`m}RL]g  
    YB7n}r23  
    WM?-BIlT=  
    在多个配置中变化单个参数 !e$ZOYe  
    :Q>e54]'&  
    •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。 XDJE]2^52?  
    k:Y\i]#yP  
    eZAMV/]jH  
    具有多个配置的参数优化 ,\iHgsZ  
    TLVsTM8 P  
    QF/_?Tm4  
    •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。 G |KA!q  
    •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。 i,r:R g~  
    ` = O  
    =yZq]g6Q  
    •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。 Bh2l3J4X  
    rhbz|Uq  
    iW(LD1~7  
    ah:["< z<  
    文件信息 kEnGr6e  
    dEtjcId  
    H?];8wq$G  
    r[i^tIv6As  
    更多阅览 cl4z%qv*  
    - Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python
    AJ7^'p9Y  
    KhfADqji|  
    7-K8u  
    QQ:2987619807 NUYKMo1ze  
     
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