使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 *x_e] /} "pO**z$Z 因为单个软件很难为研究中的不同领域提供所需的功能,所以通常复杂光学系统的建模和设计通常需要同时使用多个软件。 通过标准批处理模式,我们演示了如何使用MATLAB访问VirtualLab Fusion的场解算器并使用MATLAB执行光学仿真。 本示例展示了基于多种配置的严格光栅分析,参数扫描和优化。 {mY=LaS< O;$}j:;KF
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vHy{S4 工作流程概述 b'I@TLE') J3XG?'
} @YVla!5O@ &UVqFo MATLAB QRx9;!~b} - 批处理模式文件的交互式访问 zDBm^ s - 外部数学函数和工具 gH.$B' e:K'e2 V+zn`
\a 批处理模式文件 - 执行仿真 WpOH1[8v - 光学参数和仿真结果存储 \TLfLqA a]J>2A@-I VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 4&%E?_M oN)I3wO$
在VirtualLab中生成相应的光学设置 2V~uPZ 0d$LUQ't VtMnLFMw 0>"y)T3 创建批处理模式文件 % .wx]:o ?BbEQr t~$8sG\ •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 P~V ^Efz{ •在所选文件夹中,生成三个新文件 1ed^{Wa4$9 - parameters.xml IpM"k)HR 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 WR u/7$8 - sample_batch.bat : rudo[L 包含要执行的命令的批处理文件 %TO& - system.os 3T>6Q#W5eO 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) ^F-2tc (,|eE)+
~+,ZD)AKi4 '+GY6Ecg 修改批处理文件 t0za%q!fK< 1r5Z$3t\
Zad>iw} 4hYK$!"r 使用批处理文件执行仿真 PP/#Z~.M qxcTY|&
flz7{W OB++5Wd 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) 9ph>4u(R ZXf&pqmG
=4L%A=]` ?X\uzu 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) U lCw{:#F -=n!k^?lK
A'"J'q*t 参数扫描 - 变化单个参数 } Fli "D:?l`\o Ir(U7D •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 _,? xc" •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。 -FrK'!\ •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。 of > R?dMM
"*S_w N% 参数扫描 - 变化单个参数 7W+{U02O 9j}Q~v\ •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。 fp`m>}
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QyrB"_dm a/rQ@ c> 参数扫描 - 变化多个参数 b(adM3MP PG@C5Rnu 2Ky|+s[`[ •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 L+mHeS l •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 ? :A%$T •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。 uLfk>&hc : H]MMe
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T 参数扫描 - 变化多个参数 0IHAoV60 {$7vd {cjp8W8hS 0d89>UB-8q •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 kX*.BZI}C )EcfEym.>
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p v!Ll 多配置仿真 rKTc6h:) 2+K-I
OLGMy5 @Hr1.f 在多个配置中变化单个参数 m!(dk] M"Z/E>ne •使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 tItI^]w2s •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 Ax9A-| •主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 ?\<Kb|Q 9U@>&3[v
cKIA.c}N cet|k! 在多个配置中变化单个参数 [vnxp/v/< r
jnf30 •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 gEmsPk,
0&3zBL%Bo ;0Ih:YY6 具有多个配置的参数优化 0OnqKgf n8q%>.i7 Y+EwBg)co •基于前面的示例,我们演示了如何通过使用Matlab内置的最小化函数优化所选参数来代替扫描。 &$h#9 •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。 7p{2&YhB R#ya9GN{
b86c[2 •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。 J6nH|s8 m$g{&
Hx9lQ8 $SzuUI 文件信息 "msPH<D V9;IH<s:
7!e kINQ oP:OurX8V 更多阅览 D e$K - Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python JaN53,&< ?zYR;r2'b) #BI6+rfv| QQ:2987619807 h0l_9uI
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