[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 Qy)+YhE  
U4DQ+g(A  
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。 7}r!&Eb  
4G:I VK9  
bv.DW,l%'  
HF9\SVR B  
工作流程概述 Oz\mIVC#  
dmq<vVxC  
U>q&p}z0H  
\m.ap+dFa  
MATLAB L<kIzB !  
- 批处理模式文件的交互式访问 Kn9O=?Xh;  
- 外部数学函数和工具 zW`Zmt\T2  
W\(u1>lj  
16iymiLz&  
批处理模式文件 - 执行仿真 5yvaY "B  
- 光学参数和仿真结果存储 0p8Z l  
xwjim7#_:  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 ;l^4/BR  
<@BzF0  
l!n<.tQW  
sU {'  
f@ &?K<  
创建批处理模式文件 x.V6C0|6"  
Bg^k~NX%  
vepZod}D  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 b.qp&2A  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 :<-,[(@bR  
- parameters.xml 4T*RJ3Fz!  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 RwH<JaL:  
- sample_batch.bat +]n.uA-`[a  
包含要执行的命令的批处理文件 z3l=aAw8  
- system.os $rB20!  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） o8!gV/oy  
aR }|^ex  
? x1"uH  
O"otzla  
修改批处理文件 DVu_KT[Hd  
\
z}/=Qgc  
/Q7cQ2[EU  
O|#N$a&_N  
使用批处理文件执行仿真 pRsYA7Ti  
GCxtWFXH  
IAr  
jL$&]sQ`O)  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） E"ju<q/Q  
P!?Je/Tz]  
O[p;IG
`  
G)(\!0pNZ  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） ],*^wQ
 
>*xa\ve  
5XO eYO{  
参数扫描 - 变化单个参数 FHNK%Ko  
:Zy7h7P,lT  
`aFy2x`3  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 s*R\!L  
•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。 32_{nLV$[  
•在此例子中，光栅深度是变化的，主要研究的是第-1级的衍射效率。 4X2XSK4  
s52c`+  
v1hrRf2<  
参数扫描 - 变化单个参数 ALw5M'6q0\  
qyP|`Pm4  
•要使用示例文件，请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中，调整工作路径，然后执行。 sSLs%)e|:  
h&7]Bp  
sPCp20x:y8  
(fgX!G[W  
参数扫描 - 变化多个参数 @`:n+r5u  
KKm0@Y  
!XjvvX"j  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 !HA[:-JCz  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 VjU;[  
•在此示例中，光栅深度和填充因子都是变化的，主要研究的是第-1级次的衍射效率。
T^-fn  
_C9*M6IU  
cH>rS\|Y  
9wP_dJvb  
参数扫描 - 变化多个参数 )hH9VGZq(  
|irqv< r  
8?S32Gdu  
:$&%Pxm  
•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。 Lm<"W_  
KWU ~QAc  
i/rdPbq  
DPvM|n`TW  
多配置仿真 _A*5BAB:h(  
:sRV]!Iw  
$'3`$   
@%L4^ms  
在多个配置中变化单个参数 .I{b]
6  
<dx xXzLT  
•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。 OL]^4m  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 $AAv
%v  
•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。 MnvFmYgxA  
3Oy-\09  
Dm/# \y3  
*F+t`<2  
在多个配置中变化单个参数 (: IU
g   
jsSxjf;O  
•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。 :>to?~Z1  
@sly-2{e1  
-|mWi  
具有多个配置的参数优化 @psyO]D=j%  
{aI8p}T  

2=X2M  
•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+"2.z*  
•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。 Ghgx8 ]e  
!3>(fj+QS  
P"0S94o:5J  
•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。 Y|J\,7CM  
p<>%9180!F  
ua1ov7w$]  
ud K)F$7  
文件信息 2wE?O^J  
((A]FOIbO  
5uMh#dm^  
X3#/|>
 
更多阅览 FR9<$  
- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python OaU-4 ~n;  
Z~{0XG\Y  
ZSq7>}  
QQ：2987619807 jC1mui|Y^