[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 &3I$8v|!?  
7aQn;  
因为单个软件很难为研究中的不同领域提供所需的功能，所以通常复杂光学系统的建模和设计通常需要同时使用多个软件。 通过标准批处理模式，我们演示了如何使用MATLAB访问VirtualLab Fusion的场解算器并使用MATLAB执行光学仿真。 本示例展示了基于多种配置的严格光栅分析，参数扫描和优化。 hfg O  
4`s)ue  
.
U 39nd  
)6=gooe]  
工作流程概述 X'@'/[?  
Oxv+1Ub<Dv  
=5ug\S  
2SciB*5  
MATLAB J?IC~5*2  
- 批处理模式文件的交互式访问 VD/&%O8n  
- 外部数学函数和工具 r{S=Z~J  
-D#5o,]3  
NI8~QeGah  
批处理模式文件 - 执行仿真 yX'IZk#_L  
- 光学参数和仿真结果存储 <GaT|Hhc=  
%K?iNe  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 0~]QIdu{AR  
:G}DAUFN  
WNa3^K/W{  
y@3kU*-1  
oIb) Rq!m  
创建批处理模式文件 :CTL)ad2  
f&c]LH_  
~M*gsW$  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 j&CZ=?K^c  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 C`0%C7  
- parameters.xml O:JPJ"!  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 .E$q&7@/j  
- sample_batch.bat .!yq@Q|=u  
包含要执行的命令的批处理文件 /lJjQ]c;>  
- system.os 4%7s259%  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） +9zA^0  
T
V=c,*TV  
pds*2p)2  
 eu9w|g  
修改批处理文件 N@()F&e
  
-NzTqLBn
 
y9!:^kDI  
f=m/ -mAA  
使用批处理文件执行仿真 9|=nV|R'6  
{y6C0A*  
U:n*<l-k}  
h<Wg
3o  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） v459},!P  
+ |C=ZU  
F;kvH  
7/"@yVBW  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） J`<f  

wyw<jH  
`W"G!X-  
参数扫描 - 变化单个参数 8=F%+  
PN &|8_  
2ykCtRe  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 kA^A mfba  
•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。 *1bzg/T<  
•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。 ug#<LO-.Rd  
s;1e0n  
5UOk)rOf  
参数扫描 - 变化单个参数 VR4%v9[1  
tpYa?ZCM  
•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。 B 8{ uR  
dy:d=Z  
Y<Q\d[3^F  
Ae49n4J  
参数扫描 - 变化多个参数 wmYv
D<  
|$e:*  
A[H;WKn0  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 bulboyA&#
 
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 \r;F2C0*i  
•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。 VAKy^nR5j  
LgHJo-+>  
10MU-h.)  
|ym%| B  
参数扫描 - 变化多个参数 ~NNv>5t5  
f&yQhe6q  
Km*<Kfcz  
cNj*E =~;  
•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。 &N\[V-GP2G  
W-D[z#)/Y  
e<5Y94YE  
2[up+;%Y  
多配置仿真 5AOfp2O  
xR908+>5  
a)9
rs\Is{  
-0 0}if7  
在多个配置中变化单个参数 R2LK.bTVn  
m:{tgcE  
•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。 gj+3y9  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 *{5>XH{ x  
•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。 c_1/W{  
(p |DcA]BX  
%;O}FyP  
Wsm`YLYkt!  
在多个配置中变化单个参数 VPd,]]S5(  
G$5m$\K  
•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。 -3hCiKq  
>5Lexj  
FFe)e>bH  
具有多个配置的参数优化 <4mQ*6  
qI2'u%  
{$fsS&aPg  
•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。 T=\!2gt  
•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。 .Z%G@X*  
%^.P~s6  
_/ Os^>R  
•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。 R]QpMj%o  
9Nt3Z>d  
CBHc A'L  
_e'Y3:  
文件信息 E _iO@  
<k]qH-v4  
F~_;o+e;X  
nG
rVw&  
更多阅览 L2|aHI1'l  
- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python 6^YJ]w  
ZBc|438[  
#WufZ18#  
QQ：2987619807 r4eUZ .8R