使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 l-$uHHyu* ;kJA'|GX 因为单个软件很难为研究中的不同领域提供所需的功能,所以通常复杂光学系统的建模和设计通常需要同时使用多个软件。 通过标准批处理模式,我们演示了如何使用MATLAB访问VirtualLab Fusion的场解算器并使用MATLAB执行光学仿真。 本示例展示了基于多种配置的严格光栅分析,参数扫描和优化。 LJTQaItdqJ D^;*U[F?
~w;]c_{.b y tf b$;| 工作流程概述 A
&9(mB !'*csg O8W7<Wc|z {?}*1,I MATLAB #vqo -y7@ - 批处理模式文件的交互式访问 @IP)S[^' t - 外部数学函数和工具 "h7tnMS n7YEG-J ^+9sG$T_EV 批处理模式文件 - 执行仿真 rUjdq/I:Z - 光学参数和仿真结果存储 ZB[Qs J!*/a'Cv VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 LR,7,DH$9' EIf~dOgH
在VirtualLab中生成相应的光学设置 CCGV~e+ PSmfiaThwo _ZAch zV =_8Tp~j 创建批处理模式文件 @i3bgx>_o "uPy,<l M#@aB"@J> •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 .\qj;20W •在所选文件夹中,生成三个新文件 7gS1~Q4\V2 - parameters.xml 1]T`n /d V 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 Sj(F3wY - sample_batch.bat M}hrO-C 包含要执行的命令的批处理文件 w_iam qe, - system.os -gz0md|Y 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) =[<m[.)i zK+52jhi
pNE(n4v N|2y"5 修改批处理文件 2`=6 %s
D=)f
)-u'
Ut)r&? t=#Pya 使用批处理文件执行仿真 r
CRgzC B )JM%r
~H}en6Rc d=]U_+ 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) SgE/!+{ BXUF^Hj%
oT|m1aGE p'{xoV 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) 2PSTGG8JV - n6jG}01b
XDD<oo 参数扫描 - 变化单个参数 y/@iT8$rp sst,dA V$ <Jp1A#
%p •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 #rYENR[ •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。 |@o6NZ<9N •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。 ;S/7 h6 i3
)xX@3
- &[z\"T 参数扫描 - 变化单个参数 !|m9| tO.$+4a •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。 <V_7|)'/A RwTzz]
M
czBi Dk4 Pcu|k/tk 参数扫描 - 变化多个参数 ]R_G{% /CT(k1> chAan~r[* •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 |Zq\GA •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 <kD#SV%" •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。 }G1&]Wt_ 77:'I
Y&'8VdW Ws49ImCB 参数扫描 - 变化多个参数 h#3m4<w(9 a]VGUW- a`Z{
xme= %3a|<6 •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。 T 0 FZ7 BGjb`U#%3
,{j4 Qm);6X
多配置仿真 =2oUZjA ~|)
9RUXr>
[a8+( H(\V+@~>AD 在多个配置中变化单个参数 ]R Mb,hJ mTEVFm •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。 'H=weH •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 ~5t?C<wo •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。 $ly0h W cztS]dcf>~
gEKO128 6D9o08 在多个配置中变化单个参数 v>WB FvyD +?e}<#vd'? •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。 YhgUCF#
v"k4ATWP 9oq)X[ 具有多个配置的参数优化 La}o(7=s *:QXz<_x+ 2xmT#m •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。 UpeQOC •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。 YZ[%uArm 0QR.
;?8Iys# •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。 fSV5 P{lh)m>
ma7fDo0,`h A[ 1)!e 文件信息 ;Prg'R[o; 5<r)+?!n
R`C.ha p#M!S2&z 更多阅览 Y\u_+CG* - Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python 0Uaem 6 ">oo- +UaO<L
QQ:2987619807 &enlAV'#)O
|