[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 L&'2  
A^ t[PKM"  
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。 OZLU>LU  
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工作流程概述 |ay W _5}  
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MATLAB m[Px|A5{  
- 批处理模式文件的交互式访问 +@AN+!(  
- 外部数学函数和工具 I6'U[)%  
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Dum$  
xAQ=oF +  
批处理模式文件 - 执行仿真 *w59BO&M4  
- 光学参数和仿真结果存储 8GV$L~i  
a` 95eL}  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 6#KRI%adw`  
-GDX#A-J  
4U~[8U}g  
*>9#a0cp  
=MRg  
创建批处理模式文件 oAA%pZ@  
B@=+Fg DD  
$2 ~RZpS  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 d9sl(;r  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 UP 75}h9  
- parameters.xml ,cYU
 
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 = %\;7  
- sample_batch.bat 6*/0 yGij  
包含要执行的命令的批处理文件 DL_2%&k/  
- system.os 8BhLO.(<O  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） Pj8s;#~u  
q[] "`?  
}rxFX  
/4<eI3Z  
修改批处理文件 kNMhMEez  
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@]Aul9.h  
使用批处理文件执行仿真 cx&jnF#$  
's8NO Xlj  
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\vs,$h  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） Y<#WC#3=  
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s{2BG9s
 
5tX|@Z: z  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） d>M&jSCL  
:\NqGS=<  
7,d^?.~S  
参数扫描 - 变化单个参数 KCGs*kp>  
sf2_x>U1  
r3mB"("Z'  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 qDxz`}Ly=  
•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。 &%ej=O  
•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。 EtWpBg  
DzkE*vR  
vHcB^Z  
参数扫描 - 变化单个参数 o) `zb?  
Psp3~Kg  
•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。 f"~+mO  
\5BI!<  
;<1O86!  
i44UqEb  
参数扫描 - 变化多个参数 36s[hg  
is}o5\JEL  
&,4^LFZW  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 IvTtQq  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 $h0]  
•在此示例中，光栅深度和填充因子都是变化的，主要研究的是第-1级次的衍射效率。 y/K%F,WMf  
Uq 2Uv  
]F r+cP  
`zAV#   
参数扫描 - 变化多个参数 VZ&>zF  
H'-Fv!l?  
D9B?9Qt2[  
/ZlW9|  
•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 I1=YSi;A  
c>{6NSS -  
E1_FK1*V;  
*,-)4)7d  
多配置仿真 (pm]U7  
DKqFe5rw  
Sdz!J 1  
S])YU?e  
在多个配置中变化单个参数 o^wj_#ai$  
1b+B  
•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。 x2ln$dSy7  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 +j_Vs+0  
•主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 M.1R]x(|  
KOv ar0  
Zk$AAjC&  

XA5gosq  
在多个配置中变化单个参数 k ~lj:7g~  
=<s+cM  
•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。 7Av/ZS  
RX4O1Z0  
2f]:n  
具有多个配置的参数优化 N6=cqUM wt  
%}j.6'`{  
5F+5J)h  
•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。 r.** z j  
•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。 HuBG?4Qd  
Na=9ju  
L.$9ernVY  
•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。 8s-RNA>7^  
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38b%km#  
文件信息 DKm`  

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更多阅览
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- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python 9~I\WjB "  
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QQ：2987619807 4%LG9hS