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    [分享]使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-02-22
    摘要 Xh==F:  
    $Yfm>4  
    因为单个软件很难为研究中的不同领域提供所需的功能,所以通常复杂光学系统的建模和设计通常需要同时使用多个软件。 通过标准批处理模式,我们演示了如何使用MATLAB访问VirtualLab Fusion的场解算器并使用MATLAB执行光学仿真。 本示例展示了基于多种配置的严格光栅分析,参数扫描和优化 g Z3VT{  
    vn;_|NeSf  
    mo%9UL,#W  
    .<JD'%?"  
    工作流程概述 "B`yk/GM]  
    y7M"Dr%t^  
    e-<fkU9^W  
    YpQ/ )fSEV  
    MATLAB _2{i}L  
    - 批处理模式文件的交互式访问 zRyZrt,%&  
    - 外部数学函数和工具 2YvhzL[um  
    9k.LV/Y  
    ?8wFT!J  
    批处理模式文件 - 执行仿真 e* gCc7zz  
    - 光学参数和仿真结果存储 ;c73:'e  
    k#k!AcC  
    VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
    在VirtualLab Fusion中定义光学设置 Zyq h  
    kM>0>fkjE  
    在VirtualLab中生成相应的光学设置 [sG=(~BU  
    /$zYSP)YT  
    b{H&%Jx)  
    k>#,1GbNZy  
    创建批处理模式文件 'qBg^c  
    CFD& -tED&  
    <rc3&qmd  
    •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 DmAMr=p  
    •在所选文件夹中,生成三个新文件 u->UV:u  
    - parameters.xml )_!t9gn*wr  
    包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 d#7 z N  
    - sample_batch.bat K1RTAFf /  
    包含要执行的命令的批处理文件 r-]Au -  
    - system.os KfJF9!U*?  
    包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) $5nOiaQL  
    H~RWM'_  
    N(mhgC<O  
    O6gI%Jdp  
    修改批处理文件 ehj&A+Ip  
     K9  
    &,Dh*)k  
    #9z\Wblr  
    使用批处理文件执行仿真 UMUr"-l =  
    2vWJ|&|p  
    h$|K vS  
    p"ht|x  
    使用MATLAB执行仿真(通过批处理) '7[{ISBXU  
    M=n!tVlCV  
    k{Yj!C> #  
    k <ds7k1m  
    使用MATLAB执行仿真(通过批处理) {/12.y=)~  
    sJtz{'  
    V_Kpb*3  
    参数扫描 - 变化单个参数 l){l*~5zl2  
    7(na?Z$  
    FX)g\=ov  
    •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 OtJYr1:y_  
    •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。 9ZUG~d7_  
    •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。 cX"[#Em#  
    HB`u@9le  
    csT_!sI I  
    参数扫描 - 变化单个参数 5~4I.+~8  
    4 W}8?&T  
    •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。 20;M-Wx  
    95^w" [}4Q  
    %stZ'IX  
    0iqa]Am  
    参数扫描 - 变化多个参数 mIq6\c$  
    1eI >Yy>}  
    ^Qz8`1`;Z  
    •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 @5Q}o3.zA-  
    •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 iyrUY  
    •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。
    My'M ~#kO,  
    XLp tJ4~v  
    YnuC<y &p  
    ?qYw9XQYL  
    参数扫描 - 变化多个参数 j,eeQ KH  
    Ta?#o  
    Y&`Vs(  
    Qpiv,n  
    •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。 ovzIJbf  
    sIdo(`8$  
    Ps Qq ^/  
    }Y[Z`w  
    多配置仿真 //`heFuc]>  
    0}hN/2}&  
    J]nb;4w  
    -\\}K\*MJ  
    在多个配置中变化单个参数 6%C:k,Cx{d  
    D<5)i)J"  
    •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。 }qT @.  
    •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 "R+ x  
    •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。 xZPSoxu  
    `rW{zQYM  
    P1 =bbMk  
    3lhXD_Y  
    在多个配置中变化单个参数 i;*c|ma1>  
    QkZT%!7  
    •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。 ##BMh!  
    j{>E.F2.  
    g$kK)z  
    具有多个配置的参数优化 ;SeDxyKG  
    &1893#V  
    )QaI{ z  
    •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。 _)p@;vGV  
    •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。 +|r;t  
    ?tE}89c  
    Hs~M!eK  
    •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。 .\X/o!xC  
    RW48>4f/+  
    N+\#k*n?  
    y.JAtsxD  
    文件信息 VXZdRsV8T  
    511^f`P<  
    )FT~gl%  
    >#*]/t  
    更多阅览 +che Lc  
    - Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python
    wd~e3%JM  
    WW0N"m'  
    X}0NeG^'O  
    QQ:2987619807 1sYwFr5  
     
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