使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 Dk5Zh+^ |]Qg7m,O 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。 &)oOeRwi]. jg&E94}+
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8{b{ aTzjm`F0 工作流程概述 xTGxvGv8 ujJI
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yZe MATLAB t^ZV|s 1 - 批处理模式文件的交互式访问 W0=O+0$^ - 外部数学函数和工具 mR;qMX)0h zB?
V_aT sN("+ sZ.n 批处理模式文件 - 执行仿真 ^_ojR4 - 光学参数和仿真结果存储 )(7&X45,k .6OgO{P: VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 lHZU iB M3~K,$@
在VirtualLab中生成相应的光学设置 <x\7L2#p >Yt/]ta4+ %0Y=WYUH> ]x&u`$F 创建批处理模式文件 IL_d:HF|1 ~y$ !48o F,5r9^,_ •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 0<TD/1wN •在所选文件夹中,生成三个新文件 kPjd_8z2n - parameters.xml
.Gcy>Av 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 pZyQY+O - sample_batch.bat _sy'.Fo 包含要执行的命令的批处理文件 ,/O[=9l36R - system.os )NR Q2 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) P00f6 Y4IGDY*
I!wX[4p eg r 6eb}z!i 修改批处理文件 S60IPya l6kmS
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a` 使用批处理文件执行仿真 bJ_cId8+ wDwH.~3!
CB~Q%QLG tDDy]==E 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) al+ #y)+ =_]2&(?
*6BThvg|&X NU(AEfF 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) {J5JYdK {7MjP+\
`c+/q2M 参数扫描 - 变化单个参数 \ (p{t MCh#="L2 ~m*,mz •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 1|8<H~& •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。 bw&myzs •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。 oRp:B& E0oU$IB
~L7:2weV[ 参数扫描 - 变化单个参数 +%\oO/4Fs H.G!A6bd •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。 F\ctu aLC O--7<Q\
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参数扫描 - 变化多个参数 [Vf}NF 7~M<cD D=RU`?L •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 zdSh: •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 U/;]zdP.K •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。 j<"nO( <5@PWrU?[[
^6p'YYj"5 S'B6jJK2x 参数扫描 - 变化多个参数 hY<{t.ws x|eeRf| A>.2OC+ TOLl@p]lU •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。 #pdUJ2)yM T}7uew\v0<
^%y`u1ab >u J/TQU 多配置仿真 ;1DdjE Tr uHNpfKnZ
j;K#] y|_Eu: 在多个配置中变化单个参数 *@ED}Mj+ 1@XgTL4 •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。
+f4W"t •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 em2_pq9q •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。 wHsB,2H !PUp>(
I_ "Z:v{ N<z`yV 在多个配置中变化单个参数 \)m"3yY >CgO<\ •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。 K^%-NyV
n"aCt%v xk~Nmb} 具有多个配置的参数优化 rVAL|0;3 qX>Q+_^ MmU%%2QG •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。 .gZZCf&? •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。 C>|@& o1 iRmQ5ezk
igDyp0t •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。 .6T6 S
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:_d3//| ipKG! 更多阅览 #GqTqHNE< - Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python :7;[`bm(G <d$A)S};W P0\eBS QQ:2987619807 M/jb}*xDR
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