使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 [1 gWc`# xQ7-4N, 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。 Q[N6# C:(4 dzPwlCC%-
~T<o?98 )mMHwLDwH 工作流程概述 ,V2,FoJ 9 rZv5>aEI :If1zB) X"qC&oZmf MATLAB %rZJ#p[e)= - 批处理模式文件的交互式访问 6?v)Hb}J%d - 外部数学函数和工具 4RV5:&ALLS Lz'05j3! 7-hSso.' 批处理模式文件 - 执行仿真 -hIDL'5u-I - 光学参数和仿真结果存储 Ju"*>66 amK.H" VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 LE:nmo gLef6q{}
在VirtualLab中生成相应的光学设置 A!Ls<D. HO(9)sK 8'B 5ZkMd!$y 创建批处理模式文件 =c, m)\u/8 Z
^tF 3tlA!e •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 3,cZ*4('d •在所选文件夹中,生成三个新文件 c`(] j
w - parameters.xml <|'C|J_! 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 [9E<z2H - sample_batch.bat vNJ!d 包含要执行的命令的批处理文件 BtN@P23>k. - system.os nRmZu\(Ow| 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) OBCRZ KXP^F6@l
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4EiEE{9V 修改批处理文件 8N|y jz_\B(m9%
`4'['x 9?M><bBX 使用批处理文件执行仿真 H *gF>1 7Xu.z9y
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w=< x7=5 ;gf/X 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) 1}{bHj W`KRaL0^
4{d!}R tU02t#8 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) h9,ui^#d$ D<zgs2Ex
3rEBG0cf] 参数扫描 - 变化单个参数 xA-O?s"CY bojx:g $~<);dYu0 •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 BK>uJv-qU •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。
2L~[dn.s •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。 %Bo/vB' [WDtr8L
5sD\4 g)HK 参数扫描 - 变化单个参数 %.kJ@@_e cCd2f>EHw •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。 uX-]z3+ \7QAk4I~
Y!C=0&p xA DjQ%B 参数扫描 - 变化多个参数 H[ DrG6GA Jb'M/iG ~G!>2 +L •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 $\xS~w •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 ]~:9b[G2 •在此示例中,光栅深度和填充因子都是变化的,主要研究的是第-1级次的衍射效率。 3_JxpQg FTx&] QN?
iEG`+h' Zb)j2Xgl 参数扫描 - 变化多个参数 1>$fLbmkI ZW$PJmz Y4Hi<JWo -z]v"gF?Px •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。 Zs
_Jn ?d)I!x,;;
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^= V#:`:-$$+ 多配置仿真 E"D+CD0 ^PY*INv
x?0ZzB), |kL^k{=zV 在多个配置中变化单个参数 +@wa?" v%|^\A"V •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。 wV- kB4^4 •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 VY)!bjW. •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。 _Y'+E E\2|
Jrp{e("9 T!.6@g`x> 在多个配置中变化单个参数 L0?-W%$> E9_aNYD •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。 `<>Emc8Z
@G0k+ xy>~1 5 具有多个配置的参数优化 Vk/CV2 ]2kgG*^n" Np>[mNmga •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。 , &S:(b[D •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。 : E`N0UA %zx=rn(K
l?:!G7ie •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。 ;h>s=D,r 'ojI_%9<
4R5+"h: *k:Sg*neVq 文件信息 "f|\":\ ZSj^\JU
HMbF#!E FCv3ZF?K 更多阅览 A+d&aE}3V - Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python eIjn~2^ J_A+)_ iOI8'`mk QQ:2987619807 1A;>@4iC0
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