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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 B>@l(e)b  
    ZZi|0dG4;  
    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 *]nk{jo2  
    c0;rvw7  
    (6b0rqPF  
    @Gy.p5J8  
    工作流程概述 Xg;;< /Z  
    ^]Z@H/]H  
    U*,\UF  
    cwzgIm+  
    MATLAB }Yc5U,A;  
    - 批处理模式文件的交互式访问 e3?z^AUXm  
    - 外部数学函数和工具 jmcys _N3  
    +r&:c[  
    lS#^v#uS  
    批处理模式文件 - 执行仿真 Ey=}bBx  
    - 光学参数和仿真结果存储 5>ktr)]  
    B{p74 >  
    VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
    在VirtualLab Fusion中定义光学设置 g's!\kr  
    6YV"H  
    在VirtualLab中生成相应的光学设置 %0Qq~J@Lu  
    (/s~L*gF{  
    TKgN31`  
    \L`x![$~q  
    创建批处理模式文件 *LuR o  
    96P&+  
    >s1?rC  
    •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 N;k)>  
    •在所选文件夹中,生成三个新文件 $PAAmaigi  
    - parameters.xml 2e03m62*  
    包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 B2|0.G|[j  
    - sample_batch.bat ).A9>^6?{  
    包含要执行的命令的批处理文件 ayQeT  
    - system.os !~vx|_$#  
    包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) %wI)uJ2  
    >Bu9D  
    f^ZhFu?  
    67 ~pn  
    修改批处理文件 xA`j:zn'j  
    cOZBl;}  
    =;E0PB_w  
    *M_^I)*L  
    使用批处理文件执行仿真 ect$g#  
    [J(b"c6  
    h=JW^\?\]  
    3:xKq4?  
    使用MATLAB执行仿真(通过批处理) F ^aD#  
    7(a1@VH  
    Nh}u]<B  
    gVI`&W__,  
    使用MATLAB执行仿真(通过批处理) t\TxK7i  
    _N)&<'lB<  
    Px9 K  
    参数扫描 - 变化单个参数 #TC}paIpj  
     ST0TWE'  
    Pai8r%Zfu  
    •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 >EZZEd   
    •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。 ^!0z+M:>^  
    •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。 >/lB%<$/  
    ]f&f_"D  
    4>a(!h t  
    参数扫描 - 变化单个参数 }`%ks  
    C'R6mz%Q?  
    •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。 1uCF9P ai  
    YbnXAi\y|  
    ts}OE  
    ewHs ]V+U  
    参数扫描 - 变化多个参数 #fHnM+  
    $mE3 FJP>  
    *Ms"{+C  
    •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 g_N^Y  
    •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 Li"+`  
    •在此示例中,光栅深度和填充因子都是变化的,主要研究的是第-1级次的衍射效率。
    A~lc`m-  
    6-0sBB9=u  
    ZoSyc--Bv  
    "Dc\w@`E 0  
    参数扫描 - 变化多个参数 K"&^/[vMB  
    /f Q}Ls\  
    >cg)Nq D  
    &1?6Q_p6c  
    •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 +!E9$U>6%  
    DV[FZ  
    @rDBK] V  
    LME&qKe5  
    多配置仿真 6H5o/)Q~  
    i/H;4#Bz  
    nE*S3  
    {"%a-*@%  
    在多个配置中变化单个参数 1 ] cLbJ  
    Y6Cm PxOQ  
    •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。 hliO/3g  
    •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 $eG_LY 1v  
    •主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 :]]x^wony~  
    )KVr2y;RF  
    M \  
    V$O6m|q  
    在多个配置中变化单个参数 Tsj/alC[  
    m'"H1~BW  
    •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。 D7JrGaF{  
    _q4O2Fx0  
    hf0(!C*  
    具有多个配置的参数优化 sgGA0af  
    v}a {nU'  
    0B!(i.w  
    •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。 & rD8ng+$  
    •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。 YG8V\4 SQ  
    )h&@}#A09  
    k ,+,,W  
    •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。 [fV"tf;  
    j BBl{  
    kp*!  
    yiI oqvP  
    文件信息 czpu^BT;;T  
    <FBBR2  
    fCF.P"{W"  
    *($,ay$&H  
    更多阅览 vYb4&VV  
    - Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python
    Sw,*#98  
    *fI n<Cc  
    oYTLC@98}  
    QQ:2987619807 ".$kOH_:  
     
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