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使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
时间:2019-09-05 10:13来源:富驲光电作者: 技术部点击:次打印
摘要
 
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。

 
工作流程概述
 
MATLAB
 - 批处理模式文件的交互式访问
 - 外部数学函数和工具

批处理模式文件
 - 执行仿真
 - 光学参数和仿真结果存储

VirtualLab Fusion
 - 光学设置定义
 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置
 
在VirtualLab中生成相应的光学设置
 
 

 
创建批处理模式文件
 
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。
•在所选文件夹中,生成三个新文件
 - parameters.xml
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件
 - sample_batch.bat
包含要执行的命令的批处理文件
- system.os
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式)

 
修改批处理文件
 
 
使用批处理文件执行仿真
 
 
使用MATLAB执行仿真(通过批处理)
 
 
使用MATLAB执行仿真(通过批处理)
 
参数扫描 - 变化单个参数
 
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。
•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。
•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。

参数扫描 - 变化单个参数
 
•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。
 
 
参数扫描 - 变化多个参数
 
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。
•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。
 
 
参数扫描 - 变化多个参数
 
•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。


 
多配置仿真

 
在多个配置中变化单个参数
 
•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。
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。
•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。

 
在多个配置中变化单个参数
 
•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。
 
具有多个配置的参数优化
 
•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。
•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。

 
•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。

 
文件信息

 
更多阅览
- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python
 
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