使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 hR5_+cuIp WL{(Ob 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。 ?bw4~ zXsc1erli
'EFyIVezg9 xJ2*LM- 工作流程概述 {)AMw q ^9-&o =vT<EW}[ {-BRt)L[ MATLAB %7g:}O$ - 批处理模式文件的交互式访问 fh^lO ^ - 外部数学函数和工具 rxme(9M i_][PTH {647|j;e 批处理模式文件 - 执行仿真 J9T3nTfL - 光学参数和仿真结果存储 ={?vAb: 9Ct` VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 [yj).*0 2YuN~-
在VirtualLab中生成相应的光学设置 ]59i> +y 87~]] <5=JE*s$NS RI2f`p8k 创建批处理模式文件 *._|- L 8>/Q1(q0 _Jv
9F8v •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 7w;O}axI •在所选文件夹中,生成三个新文件 "7>>I D - parameters.xml l^J75$7 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 ,
*qCf@$I - sample_batch.bat Ap{}^ 包含要执行的命令的批处理文件
Quf_' - system.os Jgu94.;5 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) %<8nF5 6WoAs)ZF
ny-7P;->8 20rkKFk* 修改批处理文件 0b91y3R+ ^TB>.c@ `*
D|qk_2R% Jx#k,Z4 使用批处理文件执行仿真 y$81Zq [Pe#kzLX
``ekR6[ 8c 2k6 X, 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) ;O 0+, aAu>Tn86D.
G#Ou[*O' ":3 VJ(eY 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) D\/xu-& D}3XFuZs_
U}Hwto`R 参数扫描 - 变化单个参数 (wmBjQ]B< (J"T]-[ A|}l)!% •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 9t@:4O •作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 ^7]"kg DA •在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 ~8|t*@D B~'MBBD"
#<( = }? 参数扫描 - 变化单个参数 iA_8(Yo -oz`"&% •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 e7u^mJ a:YI"*S
n3MWs);5 ;jK#[*y 参数扫描 - 变化多个参数 U-wLt(Y< b{DiM098 sM1RU •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 h?\2_s •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 ea=83 Zj •在此示例中,光栅深度和填充因子都是变化的,主要研究的是第-1级次的衍射效率。 #0b&^QL +a=
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hM@\RPsY mxSKG>
O 参数扫描 - 变化多个参数 !k$}Kj)I KRsAv^'] ,(G%e _nT{g •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。 )_zlrX PU9`<3z5
XC15 K@K M4Z@O3OIE 多配置仿真 5=?i;P .V6-(d
dEM?~? u}9fj 在多个配置中变化单个参数 ghk5rl$ H'RL62! •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。 -jg (G GJ •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 ;)DzCc/ •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。 vd#,DU=p! Iy
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P2n2Qt2 Y ?]G}5 在多个配置中变化单个参数 9Z\z96O- guN4-gGDr< •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。 Kn+=lCk
;~HNpu$ KGZ?b2N?Va 具有多个配置的参数优化 d&:H&o)T! Tc
ZnmN yt.c5>B^ •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[y_Y\a •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。 !^U6Z@&/R P`s(kIe
G2mNm'0 •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。 HOYq?40.R j.-VJo)
0yof u D#sf i,O 文件信息 DM7}&~ 6i@ub%qq
m>Ux`Gp+ PNF4>) 更多阅览 EHf)^]Z - Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python d5xxb _oE +h[e0J|v{ ;:#U6?=t QQ:2987619807 hd^x}iK"
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