[技术]使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计 [复制链接]

摘要 y8: 0VZox  
=fMSmn1S  
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。 aKs!*uo0H  
hTI8hh  
BOJh-(>I  
TRz~rW k  
工作流程概述 3(P^PP8  
Pb?H
cg  
)hk=wu6  
#1Mk9sxo  
MATLAB OXDlwbwL  
- 批处理模式文件的交互式访问 qx 3.oU  
- 外部数学函数和工具 O;[PEV~  
6A M,1  
%u }|4BXoh  
批处理模式文件 - 执行仿真 %Hv$PsSJ  
- 光学参数和仿真结果存储 (Br$(XJoK}  
Orh5d7+S  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 &n<jpMB  
]SrKe-*:U  
,r5<v_  
qt]QO1pAd  
vVyO}Q`  
创建批处理模式文件 Y=X"YH|  
OdQ>h$ gZ  
7^sU/3z  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 ,- ]2s_  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 "W6nW  
- parameters.xml *p?b"{_a  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 xy mK|  
- sample_batch.bat <6/XE@"  
包含要执行的命令的批处理文件 w GZ(bKyO  
- system.os {%D "0*^  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） dQM# -t4*  
NOyLZa'  
|UnTd$m  
+azPpGZ=  
修改批处理文件 +^YV>;  
?Z4&j'z<  
I#eIm3Y?  
gZM{]GQ  
使用批处理文件执行仿真 b("CvD8  
F/j=rs,*|D  
N[
"c*=x  
C*Ws6s>+z  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） w2]1ftY  
<eN>X:
_N  
j,/o0k,  
7vr)JT=  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） 1bzPBi  
S-2xe?sb  
EVO5+  
参数扫描 - 变化单个参数 h>mQ; L  
7]e]Y>wZap  
pMt]wyKr  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 &tMvs<q,  
•作为示例，我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数，并检查对结果的影响。 R2]?9\II  
•在此例子中，光栅深度是变化的，主要研究的是第-1级的衍射效率。 F!]UaEmV  
[-
6j4D  
P]Gsc  
参数扫描 - 变化单个参数 9k7|B>LT  
}i[i{lKj  
•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 DP;B*s4{U  
)W57n)]  
ULU ]k#  
I$f:K]|.m!  
参数扫描 - 变化多个参数 GQF7]j/  
:Hd?0eZ|  
FC]? T  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 1pzU=!R?-O  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 $Fr2oSTT)  
•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。 $ya#-pi`;  
t9m`K9.\  
Eq.c;3  
{qL
nwy!i  
参数扫描 - 变化多个参数 /c'#+!19  
5yA^n6  
P\2QH@p@t  
g"T~)SQP  
•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 +e?ixvl
d  
fd+
kr#  
0eQ5LG?)  
).tZMLM/-  
多配置仿真 H>M%5bj  
WX0@H[$i#  
kOtC(\]5  
m k -" U7;  
在多个配置中变化单个参数 55$by.rf?  
^kt"n(P5  
•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。 :nwcO3~`  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 8:t-I]dzk  
•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。 ~7~nU>Vv  
d9Q%GG0]  
2&tGJq-E  
r,b  
在多个配置中变化单个参数 \!SC;  
@L
0wd>  
•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。 4yBe(&N-d  
Szg<;._J  
W1:o2 C7  
具有多个配置的参数优化 >Mvt;'c  
{qx"/;3V  
wV-cpJ,}  
•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。 *:&fw'vd,  
•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。 x&9I2"  
c89RuI `B~  
$iP#8La:Y  
•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。 x(t}H8q  
x65e,'  
VWMCbg>R