使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 V,& OO b=sY%(2s 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。 \@h$|nb :F[s
:,qvqh][ vA6onYjA 工作流程概述 Hq>hnCT M(\{U"%@? 0x*|X@6\ \BfMCA/ MATLAB ,vMAX?c - 批处理模式文件的交互式访问 JP( tf+ - 外部数学函数和工具 +zDRed_]=_ iYYuZ. 2PeMt^ 批处理模式文件 - 执行仿真 bxO/FrwTj{ - 光学参数和仿真结果存储 1Lje.%(E. }|8^+V& VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 qG~6YCqii %52x:qGa
在VirtualLab中生成相应的光学设置 rk;]7Wu o4yl3o :,$"Gk ;{R;lF, 创建批处理模式文件 @}PX:*c ()t~XQ !L9]nO 'BL •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 :?ZrD,D •在所选文件夹中,生成三个新文件 _e8v12s - parameters.xml >hG*=4oh 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 u+6D| - sample_batch.bat GCr]x ' 包含要执行的命令的批处理文件 5f0g7w =- - system.os tV pXA'"!x 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) KMqGWO* q&6|uV])H
WLVkrTvX hG<[F@d 修改批处理文件 v}AjW%rB
WL,2<[)Ew
;0 +Dx~ 'T qF}a7 使用批处理文件执行仿真 Xnh&Kyz`v
- 3PLP$P
hz<TjWXv' j5/|1N 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) !OPHS^L O/(vimx.#F
h|Qb:zEP, Ii/{xVMD 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) 1BEc" Ijz*wq\s;
Sj/v: 参数扫描 - 变化单个参数 @ %q>Jd b&_Ifx_YF o>yXEg •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 k*,+ag*j •作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 NN+;I^NqW& •在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 %`lJA W[ &{qKoI]
{wz_ngQ 参数扫描 - 变化单个参数 1#+|RL4o F)imeu •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 XUUP#<,s r>*+d|c4
HKO]_; :( SH8zkAA7u} 参数扫描 - 变化多个参数 v7#|% =_@) KWeX$ FQ47j)p; •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 tW-[.Y -M, •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 x`I Wo:j •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。 }ksp(.}G q j9q
BE~-0g$W $[7/~I>m 参数扫描 - 变化多个参数 Wy-y-wi:p yUxz,36wZ ouFKqRs; j]R[;8g •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。 gsa@ci dmLx $8
gnxD'1_ \>n[x;$ 多配置仿真 VUHf-bKl cyabqx
2:nI4S {7%HK2=' 在多个配置中变化单个参数 f:~$x @B(E&
•使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 =43NSY •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 15aPoxo> •主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 Bx$?*y&f!v -F3~X R
uf (_<~ Z
d@B6R 在多个配置中变化单个参数 Q0x?OL] A UVgSO|Tg •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。 -O-?hsV)y
Rxlv: a{rUk%x 具有多个配置的参数优化 !u
.n kDM?`(r aU[!*n 4Ux •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。 .4$F~!aj9 •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。 w8J8III\~ H/;AlN|!
'Yc^9;C( •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。 p
Tz]8[^ 5tZ0zr
ssoE ,6kS y"U)&1 c% 文件信息 elpTak@ sdyNJh7Jr
T,vh=UF%] |R!ozlL{} 更多阅览 KHJ wCv - Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python [/ertB tXZMr A^LS^!Jz QQ:2987619807 8IBr#+0
|