[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 8}Fw%;Cb  
USlF+RY@3L  
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。 t`N ">c"  
b5lk0jA  
y>DfM5>  
[lmHXf@1C  
工作流程概述 =ZxW8DK  
+8L(pMI4  
v(i1Z}*b  
4he v ;  
MATLAB +s#S{b  
- 批处理模式文件的交互式访问 >lUBt5gU  
- 外部数学函数和工具 =x|##7  
?j &V:kF  
@m*&c*r  
批处理模式文件 - 执行仿真 2tm~QL  
- 光学参数和仿真结果存储 g(ZeFOn  
}S'I DHla  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 K0d-MC  
e[d7UV[Knn  
AAIyr703cQ  
/vFxVBX  
o=mq$Z:}  
创建批处理模式文件 fvAh?<Ul  
G%V=idU*"  
r[C3u[  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 U08<V:~  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 _ Yb Eo+  
- parameters.xml -D.BJ(  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 YR^Ee8_H  
- sample_batch.bat l8hvq(,{  
包含要执行的命令的批处理文件 V0SW 5 m  
- system.os N7RG5?  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） ae9k[=-  
3Hb .ZLE#  
.
N2nJ/  
$sd3h\P&R  
修改批处理文件 _qO;{%r  
a"v"n$  
lOowMlf@2  
?{ 8sT-Z-L  
使用批处理文件执行仿真 'O\d<F.c$2  
Z9;nC zHm  
|k['wqn"  
} kh/mq  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） (Fbm9(q$d  
D7gX,e  
:FKYYH\  
1pYmtr  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） L.I}-n  
Mc#O+'](f  
= C$@DNEc  
参数扫描 - 变化单个参数 5'{qEZs^QU  
4z-,M7iP  
>[E|p6jgT  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 \>aa8LOe  
•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。 <'o'H  
•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。 3[|:sa8?s  
N%n1>!X)!  
..Uw8u/  
参数扫描 - 变化单个参数 \@ WsF$  
$Z(
g=nS>  
•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 \Z6gXO_  
tLoD"/z  
5m%baf2_  
dEAAm=K,<  
参数扫描 - 变化多个参数 1"4nmw}  
Z+`{JE#  
j-C42Pfr  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 gn[$;*932z  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 fn?6%q,!ls  
•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。 {g:/BFLr#  
0c\|S>g[  
#0YzPMV  
jV|$? Rcl%  
参数扫描 - 变化多个参数 NZ%~n:/V#  
upEPv .h  
xP5mL3j  
Cr V2 V)|G  
•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 die2<'\4%  
1 ">d|oC  
wE8a4.  
.olPm3MC  
多配置仿真 }Nd`;d  
0imqj7L  
Z,8+@  
VATXsD  
在多个配置中变化单个参数 tE9_dR^K  
HA3SQ  
•使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数，我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 ad3z]dUZ9  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 .'NO~  
•主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 C$..w80/1  
bh;b` 5  
thm3JfQt  
qY~$wVY(  
在多个配置中变化单个参数 )zL"r8si  
(zTI)EV  
•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 /Y\E68_Fh  
M\.T 0M_  
.^`a6>EQ)|  
具有多个配置的参数优化 n.8A Ka6  
oN6*WNtJ  
}Cq9{0by?a  
•基于前面的示例，我们演示了如何通过使用Matlab内置的最小化函数优化所选参数来代替扫描。 ,C@hTOT  
•例如，将光栅深度设置为变量，并且TE和TM偏振的平均效率将被最大化。 3EW f|6RI  
A2O_pbQti  
VjB
`~  
•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 _F/lY\vm  
3W0E6
H"  
(.XDf3  
+q_lYGTiO  
文件信息 6L6~IX
L>  
w<F;&';@h  
cmGj0YUQ1  
8hdAXWPn  
更多阅览 }$k`[ivBx(  
- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python 6quWO2x  
: $52Ds!i  
pv?17(w(\  
QQ：2987619807 g$-D?~(Z