使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 6o&{~SV3 fRJSo% 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。 -\yaP8V ZWW:-3
Owalt4}C Ftj3`Mu 工作流程概述 '3eP<earRP ( B$;'U< |r5|IA bU1UNm`{C MATLAB Bsw5A7,- - 批处理模式文件的交互式访问 ,WbO8#z+ - 外部数学函数和工具 BuI&kU,WY EKf"e*|(L *nD yB.( 批处理模式文件 - 执行仿真 HS| &[" - 光学参数和仿真结果存储 =x}27f%-Mg 6R5) &L VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置
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在VirtualLab中生成相应的光学设置 <R}(UK ^r73(8{) mY2Ubn* y1^<!I 创建批处理模式文件 5SFeJBS d}%GHvOi ~h?zK1 •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 y!fV+S, •在所选文件夹中,生成三个新文件 NMmk, - parameters.xml cEO g 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 9)s=%dL - sample_batch.bat xlkEW&N& 包含要执行的命令的批处理文件 HgE^#qD? - system.os 30g-J(Zg 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) e.n&Os<|< 21M@z(q*
~j",ePl %0@Jm)K^ 修改批处理文件 '~%1p_0dq RvvK`}/6
gO4`e(W ?%(8RQ 使用批处理文件执行仿真 e?3 S0} rC}r99Pe:x
W1M<6T.{7 c&IIqT@Gb0 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) z#GZvB/z) v7T05
JadXd K=gE &V$_u#< 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) yb56nd Af1mTbf=
BftW<1,U^ 参数扫描 - 变化单个参数 =l&7~ dGMBgj >%x7-->IB •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 0RN]_z$;H •作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 =K~<& l8 •在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 B<J}YN su>GeJiPW
p ElF,Y 参数扫描 - 变化单个参数 6:i{_YX(.S xq-R5(k
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 |"?0H# ]re1$W#*
|7 ]v&?y l4u_Z:<w 参数扫描 - 变化多个参数 ZGf R:a)wc .&=nP?ZPC6 oOUL<ihe? •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 6MvjNbQ •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 SwpS6 •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。 Tn<
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9'faH L,M=ogdb 参数扫描 - 变化多个参数 QI'ul e D/^yAfI .z4
fJx s'qd%JxD •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。
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d5T M_C ozwPtF5 多配置仿真 0sM{yGu=, FJomUVR .
X|fl_4NC> \/J>I1J 在多个配置中变化单个参数 Fy37I/#)r& q">lP(t •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。 / E}L%OvE •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 0Am&:kX't •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。 s.`:9nj :6~Nq/hZB
~x^E kE k#X~+}N^ 在多个配置中变化单个参数 }vzP\ I
,8 •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。 zrVw l\&
6RV42r^pf ~Gm<F .(+ 具有多个配置的参数优化 wd*8w$\ w#mna b@ @a2n{ •基于前面的示例,我们演示了如何通过使用Matlab内置的最小化函数优化所选参数来代替扫描。 p^QZGu-.W •例如,将光栅深度设置为变量,并且TE和TM偏振的平均效率将被最大化。 9oBK(Sf@^ ~A^E_
~SUrbRaY> •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 }#):ZPTs kT)[<`p
NV\t%/ ? hS&3D6Gt 文件信息 " E+V>V+ (:Di/{i&r5
`t[b0; 'OH ~+DPq|-O 更多阅览 HXV4E\JA - Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python 8'XAZSd( t7GK\B8: JC6?*R QQ:2987619807 1OI/!!t1$
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