使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 \AD|;tA\vE |e&hm
~R1 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。 7<F{a"5P sQ82(N7l
dM5N1$1, ? ,!C0t s 工作流程概述 !wjD6NK vqwSOh|P9 &<5oDdC %e=UYBj" MATLAB iM{aRFL - 批处理模式文件的交互式访问 YYd!/@|N5 - 外部数学函数和工具 uo^tND4a;j S#Pni}JD 7t/C:2^& 批处理模式文件 - 执行仿真 'A#l$pJp7 - 光学参数和仿真结果存储 MSS0Sx<f a#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 z
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在VirtualLab中生成相应的光学设置 '.tg\]| 4p/d>DTiM =MMSmu5! (fnp\j3w 创建批处理模式文件 C5'#0}6i P:HmT Vg?
1&8> •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 @RI\CqFHR •在所选文件夹中,生成三个新文件 Lc13PTz>>g - parameters.xml %3$EV}dp 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 B3&`/{u - sample_batch.bat +S}/6dg 包含要执行的命令的批处理文件 Qw/H7fvh& - system.os NT [~AK9M 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) 7-MkfWH2b6 g
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o51jw(wO $r=tOD4; 修改批处理文件 ."JtR
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G>c:+`KS +`~6Weay 使用批处理文件执行仿真 #R3|nL 5KDN8pJN
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j;n> \#)w$O 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) A"~4|`W a/H|/CB3
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:Z5Twb3h 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) Eh&HN-& yMbg1+:
nf9NJ_8}4H 参数扫描 - 变化单个参数 c0u1L@tj 8P3"$2q ^5BQ= •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 0Wc8\c •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。 '?MT"G •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。 Ow4H7sl % /Y;
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] 参数扫描 - 变化单个参数 JP*VR=0k? ?hS&OtW
•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。 1=Nh<FuQ Z.
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jQrw^6C ]:r6 参数扫描 - 变化多个参数 V+&C_PyC #J09Eka;J w_]`)$9 •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 eT6T@C]( •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 j0+l-]F- •在此示例中,光栅深度和填充因子都是变化的,主要研究的是第-1级次的衍射效率。 8rY[Q(] Cmj+>$')0
$I }k>F r>ca17 参数扫描 - 变化多个参数 _[t:Vme}v T.?}iz=ZEq 5VR=D\j @ UCr`> •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 kx31g,cf]w dcbE<W#ss
WYXh1_nyk N(=Z4Nk5 多配置仿真 R7ze~[oF e'0BP,\f_}
H4"'&A7$ "9bd;Tt: 在多个配置中变化单个参数 FH7h?!|t r!e:sJAB. •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。 GLtd6; V •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 BMs?+ •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。 G3_HX<|f* ]L{diD2G
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^5 在多个配置中变化单个参数 -fCR^`UOS ]m<z •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。 {DWL 5V#M
f6k=ew '4"c#kCKL 具有多个配置的参数优化 }NpN<C+ ^Cy=L] B3g#) •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。 ^ZPynduR •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。 5/YGu=, _2
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:Fh#"<A&& •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。 (bp4ly^ ;fe~PPT
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t0.71( as3*49^9 更多阅览 A"i$.dR{ - Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python _|VF^\i %Hu?syo z07Xj%zX9 QQ:2987619807 u5N&W n{
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