使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 !GLz)#SBl 1#*a:F&re 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。 Gh}LlX!w TYmP)
E^lvbLh' 7/ysVWt 工作流程概述 Hl/
QnI! f3&[#% l@ H K[Kh&`T MATLAB X4AyX.p - 批处理模式文件的交互式访问 !*m5F8Qm?A - 外部数学函数和工具 28H8l2{[> 9{}1r2xW ') gi% 批处理模式文件 - 执行仿真 d`nVc50 - 光学参数和仿真结果存储 Wi2WRJdyu >.'*)@vQi VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 ;04Ldb1{|3 X*39c
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在VirtualLab中生成相应的光学设置 g[Ib,la_a *x])Y~oQ Q`D~5ci (
Qcp{q 创建批处理模式文件 O<"}|nbmQ[ TUDr\' @/f ~j5x+yC •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 jm0- y% •在所选文件夹中,生成三个新文件 =fve/_Q~ - parameters.xml 2viM)+ 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 >`wV1^M6? - sample_batch.bat ]dk8lZ;bo 包含要执行的命令的批处理文件 PBxCx3a{ - system.os ,(?po('] 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) !n$tr I8<,U!$
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修改批处理文件 Xn,v]$M! 9h%?QC
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XQDD Tp?y8r 使用批处理文件执行仿真 1jPJw3"3h 8&~~j7p,
2KN6} %]6~Eq%s 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) $m+sNEAa r8&^>4
^#1.l=s &jczO-R^ 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) *
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E)7F\ w 参数扫描 - 变化单个参数 rBTeb0i? =;|QZ"%E 'GoZqiYT •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 W4U@%b do •作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 r"a5(Q;n •在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 hL;8pE8 Fxqp-}:
-zO2|@S, 参数扫描 - 变化单个参数 E+ tB& o fMY,~w •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 Kryo} xD /9F18
jhX[fT1m sf| ke9-3 参数扫描 - 变化多个参数 R:AA,^Z @]c(V%x
"t$k •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 -}4NT{E •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 HCJ>X;(`f? •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。 i Q6epg1wB G,<T/f
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za9)Q=6FD Y<b-9ai<w 参数扫描 - 变化多个参数 zT|)uP* maY4g&'f X!},8}~J~ he -Ji •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。 <zy,5IlD GF:`>u{C
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)r' 多配置仿真 P;8>5;U4- s (LT
KkMay r-IVb&uFb 在多个配置中变化单个参数 "ZHtR/; 8dOo Q •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。 C*te^3k>B •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 !.<T"8BUpv •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。 3!o4)yJWx \^K&vW;
\zkw2*t (zYy}g#n 在多个配置中变化单个参数 H{c?lT )Vk6;__ •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。 !epgTN
o{kbc5_ asgF1?r 具有多个配置的参数优化 LFp]7Dq uw7{>9 _uu<4c •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。 m&oi8 P-6 •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。 F'?I-jtI ixh47M
wFIh6[3 •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。 "4j:[9vR\ wVA|!>v
a>B[5I5 tAFti+Qb 文件信息 "?GebA OAZ#|U
i_LF`JhEQT rn:!dV[ 更多阅览 jN+N(pIi.o - Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python =`C4qC_ 1GE|Wd L1)@z8] QQ:2987619807 Ei@M$Fd
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