使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 2\z"6 LyB$~wZx~@ 因为单个软件很难为研究中的不同领域提供所需的功能,所以通常复杂光学系统的建模和设计通常需要同时使用多个软件。 通过标准批处理模式,我们演示了如何使用MATLAB访问VirtualLab Fusion的场解算器并使用MATLAB执行光学仿真。 本示例展示了基于多种配置的严格光栅分析,参数扫描和优化。 t?0D* !D g&*pk5V>
1;l&ck-Gg/ ~nk'ZJ
工作流程概述 <~}t;ji Ha\q}~_ x hFQjV?V o4b!U % MATLAB O\T - 批处理模式文件的交互式访问 q)ygSOtj - 外部数学函数和工具 In0kP" JqO#W1h~R| b+NF:-fO 批处理模式文件 - 执行仿真 |Mp_qg?g - 光学参数和仿真结果存储 _gY
so]S^B &DFe+y~PR VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 ?'K}bmdt}. z+1#p.F$@
在VirtualLab中生成相应的光学设置 >qjr7 vx ?rQMOJR +0=u] 8kih81tx"U 创建批处理模式文件 X9nt;A2TU+ :rb<mg[ 8=7u,t •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 yg "u^*r& •在所选文件夹中,生成三个新文件 Xu$xO( - parameters.xml ";j/k9DE 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 2C %{A - sample_batch.bat J[UL
f7: 包含要执行的命令的批处理文件 QzIK580%t - system.os Um\Nd#=: 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) 8^zI v'.?:S&m
iLy}G7h Z\xR+3 修改批处理文件 !xMyk>%2 K/G|MT)
'r4 j;Jn `6!l!8
v 使用批处理文件执行仿真 -)
$$4<L tCK%vd%
C$)#s{* :n>m">4 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) r M'snW) PF@<>NO+W
&oYX093di Gw3|"14 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) ?D\6CsNp(2 %\[LM$f{z
b}o^ ?NtA 参数扫描 - 变化单个参数 zp"sM
z] ?`,UW; Br6 I2%{6g@ •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 L]kSj$A •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。 ,jbj-b( •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。 j;1X- ?bQ~+M\
k5=0L_xc 参数扫描 - 变化单个参数 >va#PFHA GKtG#jZ& •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。 Gs.id^Sf [1dlV/
F^&_O*" c5<M=$ 参数扫描 - 变化多个参数 pb}QP 2>.B*P zhKb|SV •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 1>4'YMdZi •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 }!(cm;XA" •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。 p-y,OG %z tCcgu*
CG@ LYN XJC|6"n 参数扫描 - 变化多个参数 -JaC~v(0 Bh"o{-$p8` B@A3T8' yiSv#wD9 •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 ^4O1:_|G L/"XIMI*Xg
-j`tBv)
5pI2G 多配置仿真 tV9nC dMQtW3stY
=\ iV=1iB |jk"; h 在多个配置中变化单个参数 nxKV7d@R {2}O\A •使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 =" #O1$ •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 u8v;O}# •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。 U{} bx vkOCyi?c
~M3`mO+^U D1;H, 在多个配置中变化单个参数 /d&zE|! |#L U"D •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。 [:
>93vMk~hU t)=u}t$ 具有多个配置的参数优化 -[|R\'i [DC8X P5< HbX>::J8 •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。 c]v$C&FX •例如,将光栅深度设置为变量,并且TE和TM偏振的平均效率将被最大化。 y9{KBM%h G ?jKm_`L
D/'kYoAEO •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 >Olg
lUzA %(MaH
7](,/MeGG -uIu-a] 文件信息 B<u6Z!Pp2 2%'{f
k(pI5N}pJZ J70#pF 更多阅览 ]+<[D2f - Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python ?'Y\5n/*$ ;!q _+P {Iy<iV QQ:2987619807 epI&R) ]
|