使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 cyxuK*x< }j,[ 1@S 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。 g$dsd^{O7 }|%eCVB
(KvROV); Qt]Q:9I[ 工作流程概述 >
iE!m jA#/Z rJ KZ)N{ UT}i0I9 MATLAB Kx_h1{ - 批处理模式文件的交互式访问 @
49nJi - 外部数学函数和工具 <F11m( ,lCgQ0}< @
P|LLG' 批处理模式文件 - 执行仿真 Q f(p~a(d - 光学参数和仿真结果存储 Lg"C ] +a^F\8H VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 m7T)m0 Qp`gswvE
在VirtualLab中生成相应的光学设置 g/13~UM\ Xl74@wq []s^
C"IKt 创建批处理模式文件 G\NPV' tpuYiL ioPUUUb) •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 !bV5Sr^ •在所选文件夹中,生成三个新文件 =)|-?\[w - parameters.xml 1>L(ul(qGF 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 2Pc%fuC - sample_batch.bat d\|!Hg, 包含要执行的命令的批处理文件 TIvRhbu - system.os kA7mLrON 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) v@# b}N0n #nh|=X
9)VF 1LD O9:U8$* 修改批处理文件 0Ia($.1mY -.{g}R%
?k(\ApVHj ?)e37 使用批处理文件执行仿真 i*CZV|t US vzmc}y G
S;]*) i,v Hr$QLtr 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) XV^1tX>f{ Mfv1Os:ST
} (!EuLL n@ G[ 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) 9uWY@zu VE8;sGaJ
p<:!)kt 参数扫描 - 变化单个参数 0T46sm r J:skJ.Wx awz;z?~ •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 "*})3['n •作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 ur$l Z0 •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。 \}]!)}G K(q-?n`<
<I"S#M7-s 参数扫描 - 变化单个参数
`7H4Y&E MeUaTJFEB •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。 |2KAo!PI (dv]=5""
@$T 9Ll ~jsLqY*(+ 参数扫描 - 变化多个参数 Ge<nxl<Bd vv=VRhwF GaSPJt •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 ~,*b }O •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 H@l}WihW •在此示例中,光栅深度和填充因子都是变化的,主要研究的是第-1级次的衍射效率。 LQjsOo 6"}?.E$
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Qp 参数扫描 - 变化多个参数 &~W:xg(jN q&d~
\{J 3$X'Y]5a DY^;EZ!hb •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 xNbPsoK A,4fEmWM
v,ju!I0. |DsnNk0c 多配置仿真 0'IBN} Phke`3tth
7nuU^wc h*v8#\b$J_ 在多个配置中变化单个参数 nvPwngEQm g1(IR)U!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。 =W'Ae,& •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 RU\/j%^ •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。 S9#)A-> ,{mCf^
o>VVsH R2
V4# 在多个配置中变化单个参数 53[~bwD cCxBzkH6 •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。 iTQD
#{\%rWnCm 4F{70"a 具有多个配置的参数优化 Ywwu0.H< 15sp|$&` >:b Q •基于前面的示例,我们演示了如何通过使用Matlab内置的最小化函数优化所选参数来代替扫描。 y~\oTJb •例如,将光栅深度设置为变量,并且TE和TM偏振的平均效率将被最大化。 aca=yDs2 3p'I5,}
GI1 •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 1.6:# {yExQbN
\*<d{gZ~ P ! _rEV 文件信息 J_4!2v!6e ZEx}$<)_
hr)B[<9 1 |jt"Hz 更多阅览 |/)${*a4n - Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python ~W-PD H7DJ~z~J sjV!5Z QQ:2987619807 HKUn`ng
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