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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 8BE] A_X  
    z{`K_s%5  
    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 9sG]Q[:.]  
    vJ9I z  
    FUzN }"\1  
    HCfme<'  
    工作流程概述 x{4{.s%+:  
    :y'EIf  
    )0+6^[Tqq  
    3>M%?d  
    MATLAB VK286[[fv  
    - 批处理模式文件的交互式访问 g&z8t;@  
    - 外部数学函数和工具 V^Y'!w\LGI  
    *,& 2?E8  
    % b fe_k(  
    批处理模式文件 - 执行仿真 6~c#G{kc  
    - 光学参数和仿真结果存储 5.1z9[z  
    :aQ.:b(n  
    VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
    在VirtualLab Fusion中定义光学设置 Co>e<be%S  
    ~=va<%{ U  
    在VirtualLab中生成相应的光学设置 }`cf3'rdk  
    ja^_Lh9  
    !]5}N^X  
    aD]! eP/)  
    创建批处理模式文件 ZtyDip'x  
    E75/EQ5p]p  
    "!+gA&  
    •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 3xg9D.A  
    •在所选文件夹中,生成三个新文件 zD)/QFILy  
    - parameters.xml :of(wZa3Q  
    包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 $Nd,6w*`  
    - sample_batch.bat B*Q9g r  
    包含要执行的命令的批处理文件 jr,N+K(@T  
    - system.os rk6K0TQ8  
    包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) <d @9[]  
    #u}%r{T  
    1U% /~  
    jp_|pC'  
    修改批处理文件 fIl;qGz85  
    GLgf%A`5/_  
    \yl|*h3  
    8N%nG( 0  
    使用批处理文件执行仿真 >`r3@|UY  
    +D@5zq:5  
    [Ur\^wS  
    u\V^g   
    使用MATLAB执行仿真(通过批处理) lD[37U!  
    P#O2MiG  
    |>yWkq   
    !$A/.;0$  
    使用MATLAB执行仿真(通过批处理) M?!@L:b[  
    }x?F53I)  
    #F`A(n  
    参数扫描 - 变化单个参数 fqhL"Ah   
    >!6|yk`GJ  
    %Yj%0  
    •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 RN[I%^$"  
    •作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 xNzGp5H  
    •在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 7i*eKC`ZqK  
    @^A5{qQ\  
    _Z23lF 9  
    参数扫描 - 变化单个参数 TjyL])$  
    1>"-!ADm  
    •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。 r/2= nE  
    z@yTkH_  
    )P$|9<_q7x  
    z$e6T&u5B  
    参数扫描 - 变化多个参数 0V4B Q:v  
    ikW[lefTq  
    gxN>q4z  
    •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 f<NR6],}  
    •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 9<6q(]U  
    •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。
    1Y|a:){G  
    3''S x8p  
    $iu[-my_  
    8.i4QaU  
    参数扫描 - 变化多个参数 D7;9D*o\  
    gv''A"  
    y3zP`^  
    pFvu,Q"  
    •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 EU$.{C_O(  
    q`VL i  
    "j@\a)a  
    .\n` 4A1z  
    多配置仿真 l~6K}g?  
    )th[fUC(  
    "9wD|wsz  
    5o#JHD  
    在多个配置中变化单个参数 1^!SuAA@  
    T$I_nxh[)L  
    •使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 p49]{2GXb  
    •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 T3X'73M  
    •主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 X2z<cJG|d@  
    ?, S/>SP  
    !sb r!Qt  
    cCe~Ol XQ  
    在多个配置中变化单个参数 AcC &Q:g  
    CkT(\6B-  
    •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 i[o 2(d,  
    1~5DIU^  
    xu2 KEwgb  
    具有多个配置的参数优化 23s;O))  
    iwotEl0*{  
    9} (w*>_L  
    •基于前面的示例,我们演示了如何通过使用Matlab内置的最小化函数优化所选参数来代替扫描。 E>!=~ 7.  
    •例如,将光栅深度设置为变量,并且TE和TM偏振的平均效率将被最大化。 5*AXL .2ih  
    YmziHns`b  
    CKYg!\g(:  
    •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 rtV`Q[E  
    P {TJ$  
    E TT46%Y  
    O>~,RI!  
    文件信息 /yOx=V  
    1( pHC  
    Vy\Vpp  
    Ri.tA  
    更多阅览 Zh"m;l/]  
    - Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python
    >f(?Mxh2  
    M]x> u@JH  
    U2q6^z4l  
    QQ:2987619807 z p E|  
     
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