使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 +*n-<x5" )$&dg2[ 因为单个软件很难为研究中的不同领域提供所需的功能,所以通常复杂光学系统的建模和设计通常需要同时使用多个软件。 通过标准批处理模式,我们演示了如何使用MATLAB访问VirtualLab Fusion的场解算器并使用MATLAB执行光学仿真。 本示例展示了基于多种配置的严格光栅分析,参数扫描和优化。 iz~
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&I({T`= x%< 工作流程概述 .p ls! "GQl~ p:OPw D+ {0@&OO:w MATLAB /{{UP- - 批处理模式文件的交互式访问 ?+t1ME| - 外部数学函数和工具 g'l?~s`SB z**hD2R! `' 153M] 批处理模式文件 - 执行仿真 {i*2R^5 - 光学参数和仿真结果存储 Otz E:qe yfDAk46->6 VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 ;@nFVy>U Dl&GJ`&:p
在VirtualLab中生成相应的光学设置 tURc bwV BT_tOEL# axk"^gps E"|4Y(G 创建批处理模式文件 &5%dhc4&!& &6j<c a fRvAKz|rL •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 !'f3>W\
•在所选文件夹中,生成三个新文件 QJW`}`R - parameters.xml SMf+qiM-E 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 O3N_\B: - sample_batch.bat ,SScf98,j 包含要执行的命令的批处理文件 >az;!7~cD - system.os =pIy 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) }4>JO"" e.o;eD}"
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gE kJ(A,s| 修改批处理文件 #Y93y\ =6=_/q2
+ q''y _}mK!_` 使用批处理文件执行仿真 8z<r.joxC 3_`szl-
}E}8_8T6 &*&?0ov^" 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) X8<2L2: 6`$[Ini
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5cA8 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) nMoWOP' \;]kYO}
`!G7k 参数扫描 - 变化单个参数 ]$M<]w,IJ2 WA)Ij(M8 p Ae?e 70bY •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 }wSy •作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 2N~ E' 25 •在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 n~Szf W3Ulewa
Z0fJ9HW 参数扫描 - 变化单个参数 nSY-?&l6P ^ft]b2i •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 c[0oh. d
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^GYq#q9Q TRKgBK$, 参数扫描 - 变化多个参数 Z,WW]Y,$ idJh^YD [}3cDR •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 }.:d#]g8 •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 i~& c| •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。 PMKb ]y
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&-GuKH(Y< $`vkw(;t)1 参数扫描 - 变化多个参数 P 4;{jG c6b0*!D"} 9B)lGLL}q Qa$NBNxKl •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。 ]@SU4 ;IC'Gq
Isovwd D{AFL.r{ 多配置仿真
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@2(aR }f}IA\8] 在多个配置中变化单个参数 )o8g=7Jm ;aK.%-s-Z •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。 "g
`nsk •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 j
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Y •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。 6.Bh3p
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*fP(6e#G, F14(;'Az 在多个配置中变化单个参数 KzkgWMM ~tNY"{OV# •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,X74D+
Lp~^*j( M7VID6J. 具有多个配置的参数优化 ~|R[O^9B p^8JLC ?`A9(#ySM •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。 \Hs|$ •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。 M5Wl3tZL <bdyAUeFw
Wg(bD, •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。 baIbf@t/ d~<QAh#rG
aFG3tuaKrQ _j 5N=I{U 文件信息 ih!~G5Xi9i ycjJbL(.
lf8xL9v PEy/k. 更多阅览 y#bK,} - Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python 8&T,LNZoY 3G&0Ciet `Z8^+AMc QQ:2987619807 tE:X,Lt[
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