[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 '<&EPUO  
uz#PBV8Q  
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。 @>Ghfh>~D  
myWmU0z/  
i$JG^6,O  
Q_kT}6#(J=  
工作流程概述 Vo 6y8@\  

-RH4y 2  
Cj !i)-  
=,d* {m~A  
MATLAB h*#2bS~nl-  
- 批处理模式文件的交互式访问 !0OD(XT  
- 外部数学函数和工具 ~1=.?Ho  
:q>oD-b$}  
.:Bwa  
批处理模式文件 - 执行仿真 rO(TG  
- 光学参数和仿真结果存储 Z;fm;X%4  
B)"#/@!bHH  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 RO%tuU,-  
=X`]Ct8Z  
-eR!qy:.]5  
gVa+.x]  
q: TT4MUj<  
创建批处理模式文件 H-_^TB  
Ig02M_  
&Mhv XHI  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 m@G<ZCMZ  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 AB2mt:^  
- parameters.xml Q7uAf3  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 &e-#|p#v  
- sample_batch.bat `J>E9p<  
包含要执行的命令的批处理文件 s%N`  
- system.os {=bg5I0|a  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） Q{AZ'XV  
Y]~ HAv '  
"Ju/[#VCJ  
s;B j7]  
修改批处理文件 I|KY+k> /  
ZDOF  
p.rdSv(8'  
z^gQ
\\,4  
使用批处理文件执行仿真 c<=`<!FS[  
?kL|>1TY  
j-lSFTo  
y+4?U  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） "UQr:/  
L_THU4^j  
{cR_?Y@  
SON^CvMs{  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） QKp+;$SE'  

'Q:i&dTg  
(dzH3_U  
参数扫描 - 变化单个参数 3>-[B`dD(  
I~\O  
'1W!xQ}E  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 O.@g/05C  
•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。 Q`.'-iq  
•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。 n-b>m7O(  
L6|Hgrj-u  
T@;! yz}Pf  
参数扫描 - 变化单个参数 A Gv!c($  
6gj]y^}  
•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。 On#;)35M  
`Y\gSUhzS  
eWb0^8_  
*j|/2+pq  
参数扫描 - 变化多个参数 E2^ KK:4s  
i{o#3  
k$ZRZ{ E+  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 zP_]  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 h&)fu{   
•在此示例中，光栅深度和填充因子都是变化的，主要研究的是第-1级次的衍射效率。 v<L=!-b^  
iuiAK  
=nJ{$%L\x,  
7~_{.f  
参数扫描 - 变化多个参数 }x*7l`1  
u?Fnlne4@  
Y\.-v\uJu  
(C,e6r Y  
•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。 >%-Hj6%  
:]vA2  
!\QeBd+  
*8z"^7?^=  
多配置仿真 V?OuIg%=:  
hS4.3]ei  
;avQ1T'{?g  
_b>F#nD,'%  
在多个配置中变化单个参数 ARPKzF`Wq  
/+>)"D6'  
•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:7*3@f  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。  }VF#\q  
•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。 OkLz^R?d  
r]v&t  
9/#0
?(K8  
b)N[[
sOt  
在多个配置中变化单个参数 x Sv-;!y  
Z+ixRch@-s  
•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。 }*NF&PD5RU  
9X(Sk%  
zG_p"Z7,  
具有多个配置的参数优化
)T9;6R$b  
`)T&~2n
 
Re>AsnA[  
•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。 2+z1h^)W  
•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。 =-_)$GOI'  

_1ew
(x2J  
n=q=zn;  
•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。 QIQfI05  
T.kyV|  
.;9jdGBf  
S.{fDcM  
文件信息 I"-dTa  
62M
dm3  
|XRI
meF'd  
>)Ioo$B  
更多阅览 r088aUO P  
- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python 'TL2%T/)t  
G8eD7%{b:)  
.jA
\f:u#  
QQ：2987619807 :}Ok$^5s