[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 (U|)xA]y!  
(n=9c%w  
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。 )|y#O
ZHR  
j4;Du>obQ  
2E^"r jLm  
T/[f5?p  
工作流程概述 gjW\ XY  
X<(6T  
vO\:vp4fH  
a9[mZVMgUK  
MATLAB Y!SE;N&  
- 批处理模式文件的交互式访问 }>2t&+v+  
- 外部数学函数和工具 Z6 ;Wd_  
>n]oB~P%  
Da-u-_~  
批处理模式文件 - 执行仿真 glv ;C/l  
- 光学参数和仿真结果存储 9Ei5z6Vk/+  
oP/>ju  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 WtIMvk  
3 m6$YWO  
'X9AG6K1  
H#OYw#L"u  
J*5hf:?i  
创建批处理模式文件 H4t)+(:D'  
<mL%P`Jj  
BU`ckK
\(  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 p"2m9
0IO  
•在所选文件夹中，生成三个新文件 elu=9d];@  
- parameters.xml Q|?'(J+  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 TN5>"??"  
- sample_batch.bat B`i$Wt<7  
包含要执行的命令的批处理文件 u t$c)_  
- system.os e,(a6X  
包含原始光学设置的os文件（VirtualLab文件格式） ymYBm:"  
@Tm`d ?^  
cS4DN  
jgG$'|s}  
修改批处理文件 GMl"{Oxo&  
7'z(~3D  
Xx_tpC?  
?ty>}.c t  
使用批处理文件执行仿真 P$_&  
k@yh+v5  
LT/mb2  
)>
V?+L5M  
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） =J](.78  
Hfh!l2P  
xYPxg!  
:5J_5,?;`
 
使用MATLAB执行仿真（通过批处理） AotCX7T2T  
Fk{J@Y  
sf$o(^P9\A  
参数扫描 - 变化单个参数 \8
{\;L C  
j C)-`_  
wjrG7*_Y4v  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 M diwRi  
•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。 5X#E@3g5  
•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。 -jB3L:  
^*0'\/N&  
QOH<]~3J  
参数扫描 - 变化单个参数 @ &pqt6/t  
Hkege5{  
•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。 iPvuz7j=h  
 S(  
zyFUl%  
d1c0l{JV3  
参数扫描 - 变化多个参数 /`3#4=5-  
eklgLU-+fW  
5pfYEofK[  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 :Wc_Utt  
•例如，可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 5wv fF.v  
•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。 Y]Vq\]m\  
8PBvV[  
U\zD,<I9  
]A^4}CK^<  
参数扫描 - 变化多个参数 F'FP0t!S
 
po7>IQS]  

((bTwx  
6~xBi(m`  
•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。 UG](go't  
y t5H oy  
.UQE{.?  
UE.4qY_7  
多配置仿真 _MuZ4tc  
5)UQWnd5  
}
r%X`i|  
'V (,.'  
在多个配置中变化单个参数 Z"y=sDO{  
BUsV|e\  
•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。 fQdK]rLj  
•作为示例，我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 tU:EN;H  
•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。 S6g<M5^R  
Kr-G{b_Pp  
/>44]A<  
k~.&j"K  
在多个配置中变化单个参数 "@/6

2b  
oD.r`]k  
•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。 Qdf=XG5  
t:)ERT")  
'hqBo|  
具有多个配置的参数优化 y*23$fj(  
}H"kU2l  
IzLQhDJ1  
•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。 U;q];e:,=}  
•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。
AUe# RP  
T'H::^9:E  
SUM4Di7  
•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。 )"+2Z^1-  
,9D+brm  
=]C]=  
`bjizS'^  
文件信息 04U")-\O  
}"^'%C8EX  
qIMA6u/  
Ch \
&GzQ  
更多阅览 |r%D\EB  
- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python 36.N>G,  
Z\}K{#   
:'iYxhM.V  
QQ：2987619807 'T<iHV&