使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 C(|5,P#5 m4wTg
8LJ 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。 ^BX@0"&- ;NeP&)Td
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1}E@lOc 工作流程概述 H@ms43v\ bl?%:qb.V h.;CL#s jPNfLwVkl: MATLAB ?ljod6 - 批处理模式文件的交互式访问 \cP'#jZz - 外部数学函数和工具 q'U5QyuC b
H_pNx81 8M9\<k6 批处理模式文件 - 执行仿真 0s""%MhFI - 光学参数和仿真结果存储 Ch9!AUiR Z3>xpw G VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 vCSB8R !<zzP LC
在VirtualLab中生成相应的光学设置 \{zAX~k6 f<:U"E. D(6x'</>? uO(guA,C 创建批处理模式文件 V55J[s*6!
c dbSv=r N%A`rY}u •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 7&1~O# •在所选文件夹中,生成三个新文件 5MY}(w - parameters.xml l\;mP.! 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 <>i+R#u{ - sample_batch.bat *P R_Y=v% 包含要执行的命令的批处理文件 -wQ^oOJ - system.os #S%Y;ilq 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) *X
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!u{"] T: \41)0,sEy 修改批处理文件 J.mewD!%z Z3So|M{v
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B$uGA rk,1am:cg 使用批处理文件执行仿真 R:OU>HsdX $l,Zd6<1q
O| J`~Lk Lp`<L -s 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) Cz@FZb8 /;NE]{K
M2E87w 2Uv3_i< 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) d&T6p&V$ [AX"ne#M*
dH2]ZE0V 参数扫描 - 变化单个参数 fb"J Bc}X 8| e$ xR|eye R •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 Wda\a.bXT •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。 e(w/m(!Wny •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。 $FQcDo|[ +*_fN ]M
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[GT 参数扫描 - 变化单个参数 dmaqXsU8q }kCn@ •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。 }or2 $\>m i6F:C
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#5-A& a#Kmj0 参数扫描 - 变化多个参数 GL5^_`n VXkAFgO 7.$]f71z •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 0ck&kpL:9 •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 X"k^89y$ •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。 Bzu(XQ hg&w=l
a*6wSAA ) dqD;y#/ 参数扫描 - 变化多个参数 D(qHf9 jy!f{dsC NqT1buU# MOP]\ypn •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。 z [qdmx^ 7sud/*+F
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y3 多配置仿真 tg7C;rJ -_2Dy1
qSEB}1 M)"]$TM 在多个配置中变化单个参数 6%ZHP? 1 [fo'M •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。 #)_J)/h •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 k;;nE o~6 •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。 >`hSye{ #D`S
s?^,iQ+tp |.b%rVu 在多个配置中变化单个参数 >oft :7p M'cJ)-G •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。 a9#W9eP
yy1>r }L M8 iEVJ 具有多个配置的参数优化 bbd0ocva j7@!J7S cs K>iN •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。
Z $!C= •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。 OM20-KDc5 v[R_S
_&W0e} 4 •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。 iD%qy /I/ '1CD-
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z@!^ow)`J i^je.,Bi 文件信息 *I:mw8t LKqRvPnh
KU+( YF$1 6RH/V:YY 更多阅览 `0yb?Nk `: - Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python R]CZw;zS_ /GsSrP_?] ]@*tfz\YaH QQ:2987619807 TT|-aS0l(u
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