使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 $)PNf'5Zg q`qbaX\J3 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。 "S6d^ n!f@JHL
9v/1>rziE v/CXX<^U( 工作流程概述 jg 2>=} '{C=vW FVHEb\Z t&-7AjS5 MATLAB A2htD!3 - 批处理模式文件的交互式访问 _%.atW7 - 外部数学函数和工具 X4 xnr^ $ABW|r zi<C5E` 批处理模式文件 - 执行仿真 ga!t:O@w - 光学参数和仿真结果存储 k}JjSt1_A; Vbz$dpT VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 {:!*1L +AXui|mn
在VirtualLab中生成相应的光学设置 \ocJJc9 ~|+ d)9=hp;,V 'Kc;~a 创建批处理模式文件 !.kj-==s{7 gh3_})8c Y+lZT4w •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 JrS|Ib)6 •在所选文件夹中,生成三个新文件 ~
M@8O - parameters.xml Z+FJ cvYx 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 /2WGo- - sample_batch.bat Wc#4%kT 包含要执行的命令的批处理文件 MT}9T - system.os O*T(aM3r 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) E ekX|* zGA1
7'CdDB6&. S0du,A~ 修改批处理文件 eY;XF.mF _KLKa/3
J?LetyDNr] `l'z#\ 使用批处理文件执行仿真 "! m6U#^ !w{4FE74
={B%qq d3<7t 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) 5{L~e>oS9 ?s6v>#H%
5$d>:" > E WrIDZi 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) ;M1# M: *3d+ !#;rG
eD4X:^@ 参数扫描 - 变化单个参数 X0.k Q :Ugf3%sQ _<qe= hie! •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。
E{k$4 •作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 _ VKBzOH •在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 Uc^e Ia@ SYkwM6
)[+82~F 参数扫描 - 变化单个参数 u%!/-&?wF %|AebxB'o •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 O`K2mt\% N:x--,2
?I{L^j^#4 _wH>h$E 参数扫描 - 变化多个参数 ~t^
Umx"Ew ct`j7[ ,sI<AFI •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 ;x%"o[[> •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 & %A&&XT9 •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。 Xdh2 @<(4J
B>.x@(}V~ =gNPS0H 参数扫描 - 变化多个参数 ,.9k)\/V J/LsL
k d^MRu#] 4Hy/K^Ci •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。 <yl%q*gls hh8Grl;
];xDXQd 7-:R{&3Lm: 多配置仿真 h4Wt
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JTIt!E}P Xii>?sA5Z" 在多个配置中变化单个参数 &hEn3u k/P.[5 •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。 FFa =/XB" •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 ]Hp>~Zvbb •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。 Hz\@#
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B (Ps/ b9-IrR4h 在多个配置中变化单个参数 <d @9[]
#u}%r{T •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。 1U%
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vJL Gy] * xCY^_ 具有多个配置的参数优化 84vd~Cf9 z/u^ 5r`rstV •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。 fuzB;Ea •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。 (:aU"5M 7:,f|>
x-"8V( •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。 ,DZvBS 1W\E`)Z}]
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t%;w<1E P0e-v0 更多阅览 RWc<CQcL" - Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python RFMPh<Ac xNzGp5H /TyGZ@S>m QQ:2987619807 <XIIT-b[
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