[分享]使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计 [复制链接]

摘要 e+z_Rj%Y;I  
#:v e3gWl  
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。 npH2&6Yhi^  
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ZM.gn  
"28b&pm  
CQo<}}-o  
工作流程概述 +8FlDiP  
Ly?gpOqu5  
,%+i}H,3  
9=D\xBd|w  
MATLAB -d+q+l>0  
- 批处理模式文件的交互式访问 g4WN+y`  
- 外部数学函数和工具 R=IZFwr  
'IweN  
ic:_v?k  
批处理模式文件 - 执行仿真 5FJ<y"<6  
- 光学参数和仿真结果存储 S x';Cj-  
uL^Qtmm>M  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 M`$s dZ"  
swvn*xr  
\gRX:i#n  
MfhJ
b_q`  
/O1r=lv3Z  
创建批处理模式文件 #Al.Itj  
W8Z&J18AU  
m$xL#omD  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 48CLnyYiF  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 `}ak;^Me  
- parameters.xml
7z'l}*FRD  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 PsTPG
K#S  
- sample_batch.bat 'dYjbQ}~;  
包含要执行的命令的批处理文件 s+>VqyHgf  
- system.os iN0gvjZ  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） q;a`*gX^  
bv`gjR  
CUgXpU*  
XUmL8  
修改批处理文件 =(ts~^  
xQX,1NbH5  
~9JU_R^%m  
[?mDTD8zU  
使用批处理文件执行仿真 XJ~_FiB  
3A%/H`  
HDUtLUd  
E.]sX_X?  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） "ZDc$v:Qa  
LuQ4TT  
TIbqUR  
RKsr}-18  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） PDaHY  
Be+CV">2  
0S <;T+WA  
参数扫描 - 变化单个参数 U7d%*g  
N"MuAUB:K  
TQDb\d8,f  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 :1"{0gm  
•作为示例，我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数，并检查对结果的影响。 ZcgSVMqEX  
•在此例子中，光栅深度是变化的，主要研究的是第-1级的衍射效率。 R9Wh/@J]  
hc}dS$=C  
'awL!P--  
参数扫描 - 变化单个参数 /gZrnd?  
S8mqz.  
•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。 |[n-H;0  
l\7NR  
'NF_!D  
{7&(2Z]z  
参数扫描 - 变化多个参数 K*Y.mM)  
n.]K"$230  
_y&m4Vuu  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 ab8uY.j  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 !={Z]J  
•在此示例中，光栅深度和填充因子都是变化的，主要研究的是第-1级次的衍射效率。 59gt#1k  
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yCZV:R;  
xoI;s}*E  
参数扫描 - 变化多个参数 U2z1HIs  
kxt@t#  
PLR[nB7K  
RWtD81(oC'  
•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 AVyO5>w  
\tTZN  
BsiHVr  
Wf/Gt\?  
多配置仿真 | Zx  
iLw O4i  
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Q{6Bhx *>  
在多个配置中变化单个参数 /gT$d2{  
)K.~A&y@  
•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。 UR6.zE4=_  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 <wUDcF  
•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。

b=v  
z/u;afB9q  
K.c6n,'  
uc9t0]o=h  
在多个配置中变化单个参数 ]kA0C~4   
YG ,  
•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。 :iJ+ImBpK  
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具有多个配置的参数优化 ?WE#%W7U  
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3/V&PDC*'  
•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。 O\;Z4qn2=  
•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。 U8L%=/N>B  
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•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。 @Z> {/  
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文件信息 yi*)g0M  
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更多阅览 
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- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python Rhh5r0 \5  
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