[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 A>rWGo.{E  
Oc^6u  
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。 "<g?x`iz  
gPA>*;?E;@  
#dxJ#  
H|eD/6K  
工作流程概述 6!gtve_  
Kt/+PS  
Q"l"p:n%n  
mmpr]cT@'k  
MATLAB i9f7=-[U_  
- 批处理模式文件的交互式访问 LZZ:P
 
- 外部数学函数和工具 UH1S_:6  
/ej/&x15  
V PLC
ic,T  
批处理模式文件 - 执行仿真 .O@q5G  
- 光学参数和仿真结果存储 {GG~E54&B  
YiY&;)w  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 =+SVzK,+3  
Sm*Jysy`  
/: \VwH  
S1x.pLHj8  
QTrlQH&p  
创建批处理模式文件 Jm*M7gj  
,&zjOc_v  
'Z(MV&  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 `K@df<}%*,  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 ib""Fv7{  
- parameters.xml e!2%ku  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 9FIe W[  
- sample_batch.bat %FR^[H]  
包含要执行的命令的批处理文件 #sm_.?P  
- system.os 67KRM(S  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） + 8K1]'t$  
JPoK\-9NT  
^!v}  
}?Yr>ZRi  
修改批处理文件 wn A%Nh7  
TJ%]{%F  
C&CsI] @g  
;ow~vO,x  
使用批处理文件执行仿真 yBD2  
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5E oWyy  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） r PRuSk-f  
yV+ E;  
*
3etxnQc  
Jq+$_Uqd  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） Rm\'];  
4htSwK+  
r~D~7MNl  
参数扫描 - 变化单个参数 Mn }Z
9S[  
,O&PLr8cJ?  

1uS>{M  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 w#G=Z_Tt  
•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。 K9qEi{[  
•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。 f;tyoN0wHx  
=`\,2Nb  
D`~{[cv)\  
参数扫描 - 变化单个参数 |n6Q  
kj3o1Y  
•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。 r)#"$Sm  
ng&EGM  
`j!2uRFe>  
yL3<X
w|  
参数扫描 - 变化多个参数 `F+x]<m!  
9M7(_E;)B  
rX>y>{w~  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 R$;&O. 5M  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 -IEP?NX  
•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。 ">vYEkZ3  
Rn~Xu)@e  
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%`\_l  
参数扫描 - 变化多个参数 97))'gC  
5fx,rtY2sQ  
M+R)P+  
`)C`_g3Ew  
•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。 $H:h(ia:  
.iN*V|n  
`Ig2f$}  
~!d)J  
多配置仿真 c.{&~  
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在多个配置中变化单个参数 WKIiJ{@L  
+l?ro[#6&.  
•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。 ,f0g|5yDf  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 qD%&\ZT  
•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。 oJJk  
X>GY*XU  
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在多个配置中变化单个参数 3&nc'  
(DMnwqr  
•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。 6BN(^y#-X  
>fj$wOq  
p,u<gJUL  
具有多个配置的参数优化 IZv, Wo  
S@G{|.)2  
a={qA4N  
•基于前面的示例，我们演示了如何通过使用Matlab内置的最小化函数优化所选参数来代替扫描。 "X(=  
•例如，将光栅深度设置为变量，并且TE和TM偏振的平均效率将被最大化。 U4L=3T+:[  
lvJ{=~u  
G1^!ej  
•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 r\ Yur  
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文件信息 Cl.T'A$  
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- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python qq_,"~  
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