使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 : 4WbDeR -huZnDN 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:'f2/ beE%%C]X
D$E9%'ir rR~X>+K 工作流程概述 ;G]'}$`/q (?y2@I} 5nAF =Bj (q N(#~ MATLAB ]s@8I2_ - 批处理模式文件的交互式访问 a7G2C oM8 - 外部数学函数和工具 9K<a}QJP V?BVk8D}; V bOLTc 批处理模式文件 - 执行仿真 5i#w:O\cz - 光学参数和仿真结果存储 z_@zMLs a HL '(< VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 T(^8ki C/Bx_j((
在VirtualLab中生成相应的光学设置 T9-a
uK0d 0K0=Ob^(e FSs$ ]
d; 1o 78e2B 创建批处理模式文件 z
5+]Z a~ PSS/JFZ^ z,YUguc|
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 -U[`pUY?f •在所选文件夹中,生成三个新文件 5O
;^Mk| - parameters.xml 3>)BI(Wl 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 z|)1l` - sample_batch.bat C)p<M H< 包含要执行的命令的批处理文件 .WyX/E$I^! - system.os y4rJ- 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) #-j!
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VQMd[/ *[:CbFE0y 修改批处理文件 y7EX& eAKQR
<L/vNP +{ !t~BW 使用批处理文件执行仿真 s^'#"`!v= b:cK >fh0_
bu]Se6%} P Xn>x8z 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) 9~%]|_( P3ev4DL
*Ne2l`!1m lv_% 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) udI:]:,P T-2p`b}hW
Y_>-p(IH 参数扫描 - 变化单个参数 %aE7id>v6 6ri?y=-c =k<4mlok^ •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 <ZC^H •作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 O8~U<'=* •在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 ::Q); Mth`s{sATa
XAxI?y[c 参数扫描 - 变化单个参数 hIo S#] To{G#QEgG •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 vp75u93 .O%1)p
f(s3TLM FoD/Q
参数扫描 - 变化多个参数 ~eOj:H m-S33PG{ <Bb<?7q$ld •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 w$[Ds •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 4OZ5hH
h •在此示例中,光栅深度和填充因子都是变化的,主要研究的是第-1级次的衍射效率。 hB$Y4~T% ~muIi#4
2DCcGKa" :;*#Qh3" 参数扫描 - 变化多个参数 W*rU,F|9 uyRA`<&w 3auJ^B} L8w76| •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。 ]1|Ql*6y, ;ko[(eFN@
CVSsB:H6e OQL09u 多配置仿真 1s}NQ3 azDC'.3{p
JGO$4DK-1 $sL|'ZMbS 在多个配置中变化单个参数 o=RqegL 4>"cc@8&~ •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。 bu"68A;> •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 Y0u'@l_[F •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。 Y:"v=EhB |`Oa/\U
|CZnq-,C Neo^C_[vN 在多个配置中变化单个参数 r0g/ :lJi '=Kof1 •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。 Il^\3T+
>SxZ9T|% I~]Q55 具有多个配置的参数优化 *e-ptgO EB29vHAt~ rTsbP40 •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。 {r].SrW9s9 •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。 }@:QYTBi } lA.;ZD!
eb.cq"C •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。 g",w kO| RFn0P)9&
~[uV 4g 6ksdFQ 文件信息 ,na=~.0R: e\A(#l@g
^0`<k s=nVoc{Yt 更多阅览 m,@1LwBH - Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python }ED
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