使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 Y;)dct &R$CZU 因为单个软件很难为研究中的不同领域提供所需的功能,所以通常复杂光学系统的建模和设计通常需要同时使用多个软件。 通过标准批处理模式,我们演示了如何使用MATLAB访问VirtualLab Fusion的场解算器并使用MATLAB执行光学仿真。 本示例展示了基于多种配置的严格光栅分析,参数扫描和优化。 i,|0@Vy STglw-TC\
uaOKv.% yB3; 工作流程概述 P)uDLFp] a&k_=/X& l27\diKPJ .cR
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MATLAB UThB7(O, - 批处理模式文件的交互式访问 rYp3(k3 - 外部数学函数和工具 W$'R}L CT\;xt,S JICawj:I 批处理模式文件 - 执行仿真 Gdg)9 - 光学参数和仿真结果存储 l9Q(xuhv de]z T^&C VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 !sRngXCXk? Qjnd6uv{I
在VirtualLab中生成相应的光学设置 9m-)Xdoy (4@lKKiU%H ~h"/Tce .7
asW( 创建批处理模式文件 `juLQH 1RKW2RCaW_ l?iSxqdT •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 7 t?* •在所选文件夹中,生成三个新文件 yi^b)2G - parameters.xml
[|~2X> 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 }@+NN
?P - sample_batch.bat .0G6flD 包含要执行的命令的批处理文件 ~Xlrvb}LP - system.os _Cw:J|l. 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) '&99?s`u TM8=U-A
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8(TX %hN.ktZ/s 修改批处理文件 cV-1?h63 t |W)
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\ >\ u<&>i 使用批处理文件执行仿真 1G7b%yPA eh*6cQ.0
_al|'obomy b.O9ITR 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) gq"k<C0 nJ?^?M'F%
T<-=nX |BZDhd9<{ 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) H +bdsk OquAql:
>O/D!j| 参数扫描 - 变化单个参数 )c/Fasfg[P XI Jlc~2 ];+#i"l •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 U Q@7n1 •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。 qpJ{2Q •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。 pbHsR^ }]UB;id'
GO! uwo: 参数扫描 - 变化单个参数 E^ hHH?w+ sP'0Sl~NU •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。 QIB>rQCceo 2 }vg U$a
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HS 'z=:[#b 参数扫描 - 变化多个参数 %OcGdbs 4*Z6}" :`vP}I ^ •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 D~K;~nI •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 jx_4B%kzq •在此示例中,光栅深度和填充因子都是变化的,主要研究的是第-1级次的衍射效率。 '[ P}&<ie, MVv1.6c7Y
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>rJ r!N]$lB 参数扫描 - 变化多个参数 C.!_]Pxs 0m9ZQ
O o[6y+ <'o (3,.3)%` •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。 +UWU|: |f2A89
#6S75{rnW" ;eB ~H[S/ 多配置仿真
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vC/[^ cJ}QXuuUv 在多个配置中变化单个参数 %NHYW\sKX yfjXqn[Z4 •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。
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k •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 zz$q5[n •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。 R
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0??Yr ;\)=f6N 在多个配置中变化单个参数 ,qFA\cO* f!GHEhQ9 •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。 dXu {p
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1`j 具有多个配置的参数优化 aSnp/g |DG@ht \MYU<6{u •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。 0my9l;X •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。 7t(Y;4<2 6517Km 4-
}B!cv{{ •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。 ?AsDk ~3 %JoxYy-
mb\t/p $-pbw@7 文件信息 c]m! G'L_/ A]y*so!)>
0o/B{|rv 2>y:N. 更多阅览 #Q6w+" - Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python L~0&
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