使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 ]cVDXLj$ EuImj#Zl 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。 }^j8< .D\oKhV(
FK`:eP{ >Gk<a 工作流程概述 rK`^A dQ9W40g1 H)EL0
Kv/ LZ.Xcy MATLAB u3E =r - 批处理模式文件的交互式访问 `%"x'B`mM - 外部数学函数和工具 \okv}x^L=Z Ei\>gXTH1- c_?^:xs:d 批处理模式文件 - 执行仿真 #g0N/ - 光学参数和仿真结果存储 noEl+5uY 56.JBBZZ VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 :Ea|FAeK8 uOy/c 8`
在VirtualLab中生成相应的光学设置 E)f9`][ udIm}jRA" ZbjUOlE02 b18f=<# 创建批处理模式文件 DHx&%]r;D ZGsd cnz `Syfl^9B •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 a?8)47) •在所选文件夹中,生成三个新文件 ,d&3IhYhD - parameters.xml )pT5"{ 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 WBkx!{\z - sample_batch.bat (Z[c7 包含要执行的命令的批处理文件 A'b$X1h - system.os n:) [%on 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) N:k>V4oE 5U4V_*V
dv3u<X M~ sPeTW*HeR 修改批处理文件 }1~9i'o%Z DI2e%`$
wvxz:~M 3o/f, }_ 使用批处理文件执行仿真 VwZ~ntk ; '
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VP^Yf_ Zv=pS
(9 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) e@TwZ6l J5HK1
[u2t1^#Ol 8F`8=L NO 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) `BG>%# <OKc?[
|UMm>.\' 参数扫描 - 变化单个参数 g<M!]0OK svl!"tMXl "-dA\,G •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 TNA7(<"fV| •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。 3o?eUwI} •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。 >dm9YfQ eI2HTFyT
Q~svtN 参数扫描 - 变化单个参数 udA@9a^; |m"Gr)Gm •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 hucBm E?P>s T3B
RJerx:] g)r{LxT# + 参数扫描 - 变化多个参数 Hv^Bw{"/R sCrP+K0D QSa#}vCp* •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 Rk#'^} •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 j=M%*`@ •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。 R<6y7?]bZ 6?KUS}nRS
_0'X!1" rXD:^wUSc 参数扫描 - 变化多个参数 H{=G\N{ TaHcvjhR p!^K.P1 ' u^{p'a' •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。 7I"~a<f0X` MkJBKS
=d^hiR!GN ~//E'V- 多配置仿真 4}/gV) `VO;\s$5j
L@6]~[JvP pInEB6L.P 在多个配置中变化单个参数 t^YtP3`?b {%9@{Q'T.s •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。 $o5i15Oy. •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 ZlMT) ~fM& •主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 XL.f`N.O W7
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}k%6X@ ^IuhHP 在多个配置中变化单个参数 8&"Jlz
| DH+kp$,} •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。 qwj7CIc(
+<F3}]] dG5jhkPX 具有多个配置的参数优化 $u~ui@kB 8Z9>h:c1 (E00T`@t0i •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。 "%^_.Db>| •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。 S8/~'<out "ckK{kS4~
AkS16A •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。 U.t][#<3 [y'blCb
<zn)f@W AJ*17w 文件信息 H<i!C|AF zM&ro,W
,IboPh&Q78 v8y Cf7+" 更多阅览 /}U)|6-B - Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python k"DZ"JC U; m@ =&UE67eK, QQ:2987619807 /K&9c
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