[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 {8@\Ij  
6)e5zKW!?  
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。 b |7ja_  
lIf(6nm@  
<7n]Ai@Y  
RFko>d  
工作流程概述 0a2@b"l  
$h28(K%  
op7FZHs  

Z$'IBv  
MATLAB cxP6-tV%  
- 批处理模式文件的交互式访问 P<;7j?  
- 外部数学函数和工具 mlu 3K  
&L4 q10-N
 
.px:e)iW  
批处理模式文件 - 执行仿真 UQT'6* !  
- 光学参数和仿真结果存储 RuAlB*  
.ve *Vp
  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 RT*5d;l0  
!.Zt[g}  
UUtbD&\  
ii4B?E  
IA*KaX2S<  
创建批处理模式文件 ZR3nK0  
MZv\ C  
?tYpc_p
#  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 y79qwM.  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 .~klG&>aV  
- parameters.xml 5/I_w0  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 ,&]MOe4@>  
- sample_batch.bat SR7j\1a/2A  
包含要执行的命令的批处理文件 Xm_$ dZ  
- system.os v[S-Pi1  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） 61K"(r~  
l]#!+@  
?m"|QS!!K  
7_\Mwy{P  
修改批处理文件 Y=B3q8l5  
`l]j#qshTm  
9$l>\.6  
4$"D
baC  
使用批处理文件执行仿真 /"#4T^7&  
`
2%6V)s  
$3P`DJo  
TEVI'%F
  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） ^toAw8A=@0  
TKI$hc3|L  
RR|\- 8;  
V1bh|+o9  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） FGanxv@15  
xJ(:m<z  
Z<z;L<tJ 9  
参数扫描 - 变化单个参数 $H2GbZ-I  
d53 L6
5[  
w:ULi3  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 FJS'G^  
•作为示例，我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数，并检查对结果的影响。 XGs^rIf  
•在此例子中，光栅深度是变化的，主要研究的是第-1级的衍射效率。 KSqTY>%fnv  
}Uw#f@Wh  
z
V.pol  
参数扫描 - 变化单个参数 [aW=  
QT!5l`  
•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 V[hK2rVH.  
6m`{Z`c$  
pR$6,Vi  
ae`|ic  
参数扫描 - 变化多个参数 p2pAvlNoF  
xHkxc}h  
#MgvG,  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 Je7RrCz  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 ~!:0iFE&H  
•在此示例中，光栅深度和填充因子都是变化的，主要研究的是第-1级次的衍射效率。 vK$^y^  
H7&xLYQ2  
I3y9:4  
l\Ftr_Dk  
参数扫描 - 变化多个参数 Jh@_9/?  
q~Jq/E"f  
Px;Cg 6  
l[Z)@bC1  
•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。 i^2IW&+}e}  

igkz2SI  
T1 M
Y X  
M<`|CVl  
多配置仿真 ?9KGnOVu  
5M){!8"S)#  
n^9  ?~  
*"9<TSU%m  
在多个配置中变化单个参数 (4+1lOd  
Q< *8<Oo4g  
•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。 H~fdbR  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 N}Vn;29  
•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。 y\PxR708  
Re[:qLa]  
">90E^  
f(:1yl\a  
在多个配置中变化单个参数 ')TPF{\#  
uofLhy!  
•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。 $kz!zjC'  
ltA/  
tYe:z:7l?<  
具有多个配置的参数优化 %}qbkkZ  
8Qrpa o  
+;gsRhWk  
•基于前面的示例，我们演示了如何通过使用Matlab内置的最小化函数优化所选参数来代替扫描。 @.9I3E-=  
•例如，将光栅深度设置为变量，并且TE和TM偏振的平均效率将被最大化。 ^ddO&!U  
TSto9$}*  
q-&P=Yk  
•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。 v'ay.oVzw  
|nxdB&1n
 
`deYi2z  
S+I^!gT  
文件信息 =_-C%<4  
+_mr  
l4T:d^Eb  
kQIw/@WC  
更多阅览 @$U 
e$  
- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python b9("DZW;  
2*OxA%QELM  
T\sNtdF`:  
QQ：2987619807 |C-y}iQ:6~