參數(shù)掃描的案例
參數(shù)掃描文件的用法
摘要
通過控制和改變所選參數(shù)有助于檢查給定光學(xué)系統(tǒng)的性能。 VirtualLab Fusion提供了完全靈活且計算效率高（通過并行化）的參數(shù)運(yùn)行，使用戶可以指定不同的參數(shù)變化方式。 作為示例，它可以用于所研究的任何系統(tǒng)參數(shù)的公差分析。 分析結(jié)果可以以不同的方式可視化，例如單個數(shù)字，圖形甚至動畫。
參數(shù)掃描文件
?參數(shù)運(yùn)行文件允許更改光學(xué)裝置的數(shù)值參數(shù)。
?例如可以使用：
- 研究系統(tǒng)對參數(shù)公差的靈敏度
- 優(yōu)化參數(shù)
- 評估焦點(diǎn)附近光束輪廓的變化
- ...
?可以改變一個或多個參數(shù)。
?探測器結(jié)果記錄在參數(shù)掃描文件中。
?原始光學(xué)裝置的副本存儲在參數(shù)掃描文件中。
新參數(shù)掃描
?要生成新的參數(shù)掃描，需要打開并激活光學(xué)裝置窗口。
?可以通過以下方式生成新的參數(shù)掃描文件
- 功能區(qū)
- 光學(xué)裝置工具
- 快捷鍵Ctrl + P.
參數(shù)規(guī)格頁面
?此頁面允許您選擇想更改的參數(shù)。
?可以指定參數(shù)范圍和步數(shù)。
?稍后將解釋四種不同的使用模式（標(biāo)準(zhǔn)，可編程，掃描，隨機(jī)）。
參數(shù)規(guī)格頁面
您可以
?篩選特定參數(shù)
?僅顯示已設(shè)為變化的參數(shù)
?使用前三列折疊/展開參數(shù)列表來獲得更清晰的展示
使用模式
?標(biāo)準(zhǔn)模式：
所有選定參數(shù)在最小值和最大值之間的線性變化。
?可編程模式：
自定義每個變化步驟的參數(shù)值。 具有每個變化步驟參數(shù)值表由代碼片段填充。
?掃描模式：
掃描參數(shù)空間 - 仿真所有可能的參數(shù)組合。
?隨機(jī)模式：
最小值和最大值之間參數(shù)的隨機(jī)變化。 有時也稱為蒙特卡羅仿真。
展開 參數(shù)掃描文件的用法
摘要
通過控制和改變所選參數(shù)有助于檢查給定光學(xué)系統(tǒng)的性能。 VirtualLab Fusion提供了完全靈活且計算效率高（通過并行化）的參數(shù)運(yùn)行，使用戶可以指定不同的參數(shù)變化方式。 作為示例，它可以用于所研究的任何系統(tǒng)參數(shù)的公差分析。 分析結(jié)果可以以不同的方式可視化，例如單個數(shù)字，圖形甚至動畫。
參數(shù)掃描文件?參數(shù)運(yùn)行文件允許更改光學(xué)裝置的數(shù)值參數(shù)。?例如可以使用： - 研究系統(tǒng)對參數(shù)公差的靈敏度 - 優(yōu)化參數(shù) - 評估焦點(diǎn)附近光束輪廓的變化 - ...?可以改變一個或多個參數(shù)。?探測器結(jié)果記錄在參數(shù)掃描文件中。?原始光學(xué)裝置的副本存儲在參數(shù)掃描文件中。 新參數(shù)掃描?要生成新的參數(shù)掃描，需要打開并激活光學(xué)裝置窗口。?可以通過以下方式生成新的參數(shù)掃描文件 - 功能區(qū) - 光學(xué)裝置工具 - 快捷鍵Ctrl + P.
參數(shù)規(guī)格頁面
?此頁面允許您選擇想更改的參數(shù)。?可以指定參數(shù)范圍和步數(shù)。?稍后將解釋四種不同的使用模式（標(biāo)準(zhǔn)，可編程，掃描，隨機(jī)）。
參數(shù)規(guī)格頁面您可以?篩選特定參數(shù)?僅顯示已設(shè)為變化的參數(shù)?使用前三列折疊/展開參數(shù)列表來獲得更清晰的展示
使用模式?標(biāo)準(zhǔn)模式：所有選定參數(shù)在最小值和最大值之間的線性變化。 ?可編程模式：自定義每個變化步驟的參數(shù)值。 具有每個變化步驟參數(shù)值表由代碼片段填充。 ?掃描模式：掃描參數(shù)空間 - 仿真所有可能的參數(shù)組合。 ?隨機(jī)模式：最小值和最大值之間參數(shù)的隨機(jī)變化。 有時也稱為蒙特卡羅仿真。 種子文件可用于可重現(xiàn)的結(jié)果。 使用模式
?參數(shù)掃描的不同使用模式的圖示，顯示了由兩個參數(shù)X1和X2定義的二維參數(shù)空間。?紅色：標(biāo)準(zhǔn)模式的結(jié)果參數(shù)集。?綠色：示例如何在可編程模式下通過代碼段生成參數(shù)集。?藍(lán)色：掃描模式的結(jié)果參數(shù)集。
展開 [VirtualLab] 使用Python進(jìn)行跨平臺參數(shù)掃描
在本示例中，我們演示如何使用Python腳本運(yùn)行參數(shù)掃描，以及如何收集結(jié)果，這些結(jié)果可以通過Python提供的所有功能進(jìn)一步處理。以光柵為例，嚴(yán)格分析了光柵的衍射效率。
此用例展示了…
在哪里找文件
README文件
準(zhǔn)備Python
準(zhǔn)備Python
配置路徑
在VirtualLab Fusion中定義一個光學(xué)設(shè)置
保存光學(xué)設(shè)置并導(dǎo)出參數(shù)到一個XML文件
運(yùn)行模擬
參數(shù)掃描——改變單個參數(shù)
參數(shù)掃描——改變單個參數(shù)
參數(shù)掃描——改變單個參數(shù)
參數(shù)掃描——改變多個參數(shù)
參數(shù)掃描——改變多個參數(shù)
參數(shù)掃描——改變多個參數(shù)
文件信息
延伸閱讀
? 基于VirtualLab Fusion和MATLAB的跨平臺光學(xué)建模與設(shè)計
? 使用Python在VirtualLab Fusion中執(zhí)行光學(xué)模擬
? 利用高效透射光柵拉伸或壓縮超短脈沖
展開 HFSS應(yīng)用案例：參數(shù)掃描與自動優(yōu)化仿真
在HFSS仿真中實(shí)現(xiàn)參數(shù)掃描仿真
1、打開ANSYS Electronics Desktop，建立HFSS project，根據(jù)貼片天線理論參數(shù)進(jìn)行建模，將希望調(diào)節(jié)的物理量設(shè)置成參數(shù)化，并設(shè)置好模型的材料、激勵、邊界條件等特性；
2、模型參數(shù)化設(shè)置如下圖示意，將天線模型各尺寸物理量設(shè)置成可調(diào)諧的參數(shù)化，所有建模參數(shù)化參量可在HFSS菜單下Design Properties里看到；
3、在左側(cè)Project Manager框中右鍵點(diǎn)擊Optimetrics，并選擇Add Parametric；
4、在彈出的菜單Sweep Definitions頁點(diǎn)擊右側(cè)Add按鈕，會出現(xiàn)Add/Edit Sweep菜單，Variable下拉框中就是我們設(shè)置的參數(shù)化量，我們可選擇對1個或多個參數(shù)進(jìn)行參數(shù)化掃描設(shè)置；
5、設(shè)置好選中參數(shù)的掃描范圍和步進(jìn)（Start、Stop、Step），點(diǎn)擊Add完成該參數(shù)掃描的設(shè)置，根據(jù)需要可添加下一個參數(shù)掃描設(shè)置，然后點(diǎn)擊OK即可完成參數(shù)化掃描設(shè)置，此時可在Project Manager框中看到添加的參數(shù)掃描項(xiàng)目；
6、檢查模型設(shè)置無誤后，可右鍵點(diǎn)擊剛才添加的參數(shù)掃描項(xiàng)，選擇Analyze進(jìn)行仿真，或在Simulation菜單中點(diǎn)擊Analyze All開始仿真；
7、仿真完成后，可查看仿真結(jié)果，在Families頁中，默認(rèn)選擇輸出所有掃描參數(shù)的仿真結(jié)果，也可手動選擇輸出某個參數(shù)的仿真結(jié)果，根據(jù)仿真目標(biāo)需求，選擇最符合需求的參數(shù)；
展開 
利用FDTD的參數(shù)掃描分析薄膜中WO3層厚度對反射率影響
7.參數(shù)掃描
參數(shù)掃描在軟件右下角，也可以通過view-windows-optimizations and sweeps打開。
選擇第一個新建sweep
右鍵編輯，從下拉菜單中選擇自己想要掃描的參數(shù)，并添加掃描范圍和掃描頻率，在下方添加結(jié)果監(jiān)視器，這里監(jiān)視器選擇前面設(shè)置的反射率監(jiān)視器。
運(yùn)行掃描，點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕，等待運(yùn)行結(jié)束即可。
最后，可以將數(shù)據(jù)輸出到matlab中，再利用matlab進(jìn)行后處理。
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[VirtualLab] VirtualLab Fusion參數(shù)掃描動畫教程—以軸錐鏡-透鏡生成3D瓶束為案例
導(dǎo)出的GIF動畫
總結(jié)
這一期首先用可編程函數(shù)對軸錐鏡-透鏡瓶束生成系統(tǒng)進(jìn)行了建模，并使用參數(shù)掃描功能改變探測器的位置探測不同位置的光場分布，使用Animation創(chuàng)建動畫。VirtualLab Fusion支持多元化仿真，參數(shù)掃描功能可以助力系統(tǒng)優(yōu)化。
參數(shù)化掃描——Comsol中的靈敏度分析功能
參數(shù)化掃描是Comsol中非常實(shí)用的一種功能，類似于Aspen中的靈敏度分析。它能對模型的多個變量同時進(jìn)行求解，從而得出各參數(shù)對模型結(jié)果的影響，尋求最優(yōu)的設(shè)計方案。
在不知道這個功能前，小編真的是靠著手動更改參數(shù)設(shè)置，然后再反復(fù)求解模型得出各個結(jié)果，而有了這個功能，我們就可以通過指定范圍來更改多個參數(shù)值！我們以Comsol管式反應(yīng)器的case (multicomponent_tubular_reactor)為例一起來學(xué)習(xí)這個功能：
在全局定義的參數(shù)列表下即是我們可以作為參數(shù)化掃描的變量，比如我現(xiàn)在要研究改變進(jìn)料溫度T0與冷卻劑進(jìn)口溫度Ta0對仿真結(jié)果產(chǎn)生的影響。
首先，我們需要添加一個“參數(shù)化掃描”，可以通過功能區(qū)“研究”選項(xiàng)卡中的按鈕來添加，也可以從“模型開發(fā)器”窗口下的“研究”節(jié)點(diǎn)進(jìn)行添加。
之后我們需要在“研究設(shè)置”中添加所需要研究的參數(shù)，在“參數(shù)值列表”中直接輸入一組值并輸入其單位，每個值用空格或英文逗號隔開。或者也可以通過指定參數(shù)的“范圍”來輸入一組值，“范圍”中提供了三種定義方法類型：“步長”、“值數(shù)”和“對數(shù)”。
這里需要注意的一點(diǎn)是，“掃描類型”下拉列表中有三個選項(xiàng)：“指定組合”、“所有組合”和“參數(shù)switch”。對于上圖中的指定組合，comsol將計算（263，302）、（273，312）、（283，322）三種工況，而對于所有組合，Comsol將計算所有9種組合情況：（263，302）、（263，312）、（263，322）、（273，302）、（273，312）、（273，322）、（2863，302）、（283，312）、（283，322）。
展開 VirtualLab：參數(shù)運(yùn)行掃描模式
摘要
VirtualLab Fusion 參數(shù)運(yùn)行的掃描模式允許用戶執(zhí)行參數(shù)掃描，其中幾個系統(tǒng)參數(shù)同時變化。該用例通過公差分析示例演示了此功能，該示例與光纖耦合設(shè)置的效率有關(guān)，其中光纖在軸向和橫向上略微未對準(zhǔn)。參數(shù)運(yùn)行文檔還提供了用于說明性顯示相應(yīng)結(jié)果的特定選項(xiàng)。
參數(shù)變化的配置：參數(shù)選擇
參數(shù)變化的配置：步驟定義
結(jié)果顯示選擇#1 – 2D 類型
輸出格式比較
結(jié)果顯示選擇#2 – 1D 類型
結(jié)果：一維多圖顯示
文件信息
更多閱覽
- Usage of the Parameter Run Document
- Tolerance Analysis of a Fiber-Coupling Setup
- Programming a Scanning Parameter Run
- Animation Generation from Chromatic Fields Sets in Parameter Run
- Export of Results of a Parameter Run
展開 VirtualLab Fusion：參數(shù)運(yùn)行掃描模式
摘要
VirtualLab Fusion 參數(shù)運(yùn)行的掃描模式允許用戶執(zhí)行參數(shù)掃描，其中幾個系統(tǒng)參數(shù)同時變化。該用例通過公差分析示例演示了此功能，該示例與光纖耦合設(shè)置的效率有關(guān)，其中光纖在軸向和橫向上略微未對準(zhǔn)。參數(shù)運(yùn)行文檔還提供了用于說明性顯示相應(yīng)結(jié)果的特定選項(xiàng)。
參數(shù)變化的配置：參數(shù)選擇
參數(shù)變化的配置：步驟定義
結(jié)果顯示選擇#1 – 2D 類型
輸出格式比較
結(jié)果顯示選擇#2 – 1D 類型
結(jié)果：一維多圖顯示
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- Usage of the Parameter Run Document
- Tolerance Analysis of a Fiber-Coupling Setup
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- Animation Generation from Chromatic Fields Sets in Parameter Run
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展開 VirtualLab：參數(shù)運(yùn)行掃描模式
摘要
VirtualLab Fusion 參數(shù)運(yùn)行的掃描模式允許用戶執(zhí)行參數(shù)掃描，其中幾個系統(tǒng)參數(shù)同時變化。該用例通過公差分析示例演示了此功能，該示例與光纖耦合設(shè)置的效率有關(guān)，其中光纖在軸向和橫向上略微未對準(zhǔn)。參數(shù)運(yùn)行文檔還提供了用于說明性顯示相應(yīng)結(jié)果的特定選項(xiàng)。
參數(shù)變化的配置：參數(shù)選擇
參數(shù)變化的配置：步驟定義
結(jié)果顯示選擇#1 – 2D 類型
輸出格式比較
結(jié)果顯示選擇#2 – 1D 類型
結(jié)果：一維多圖顯示
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- Usage of the Parameter Run Document
- Tolerance Analysis of a Fiber-Coupling Setup
- Programming a Scanning Parameter Run
- Animation Generation from Chromatic Fields Sets in Parameter Run
- Export of Results of a Parameter Ru
展開 使用Python進(jìn)行跨平臺參數(shù)掃描
在本示例中，我們演示如何使用Python腳本運(yùn)行參數(shù)掃描，以及如何收集結(jié)果，這些結(jié)果可以通過Python提供的所有功能進(jìn)一步處理。以光柵為例，嚴(yán)格分析了光柵的衍射效率。
摘要
[NEWSLETTER] 多參數(shù)掃描
其中非常重要的一個工具是參數(shù)運(yùn)行，它可以自動掃描光學(xué)設(shè)置中多個參數(shù)的不同值范圍。 您可以選擇任何要改變的參數(shù)（物理值或數(shù)值參數(shù)），并檢查它們對結(jié)果的影響。 特別是對于多個參數(shù)的情況，可以使用“參數(shù)運(yùn)行”的不同配置模式：使用掃描模式檢查所有可能的參數(shù)組合； 根據(jù)需要，以可編程/標(biāo)準(zhǔn)模式或隨機(jī)方式定義特定組合。
參數(shù)運(yùn)行的掃描模式
參數(shù)運(yùn)行文檔的掃描模式會生成指定參數(shù)變化的所有組合的模擬序列，并提供特別適合的輸出選項(xiàng)。
可編程參數(shù)運(yùn)行
在VirtualLab Fusion中，可以使用參數(shù)運(yùn)行功能的可編程模式自由地自定義光學(xué)系統(tǒng)中的參數(shù)變化。 我們用一個特定的例子來說明這種可編程模式的應(yīng)用。
更多相關(guān)信息，請發(fā)送郵件至: support@infotek.com.cn /support@infocrops.com
展開 多參數(shù)掃描...........
其中非常重要的一個工具是參數(shù)運(yùn)行，它可以自動掃描光學(xué)設(shè)置中多個參數(shù)的不同值范圍。 您可以選擇任何要改變的參數(shù)（物理值或數(shù)值參數(shù)），并檢查它們對結(jié)果的影響。 特別是對于多個參數(shù)的情況，可以使用“參數(shù)運(yùn)行”的不同配置模式：使用掃描模式檢查所有可能的參數(shù)組合； 根據(jù)需要，以可編程/標(biāo)準(zhǔn)模式或隨機(jī)方式定義特定組合。
參數(shù)運(yùn)行的掃描模式
參數(shù)運(yùn)行文檔的掃描模式會生成指定參數(shù)變化的所有組合的模擬序列，并提供特別適合的輸出選項(xiàng)。
可編程參數(shù)運(yùn)行
在VirtualLab Fusion中，可以使用參數(shù)運(yùn)行功能的可編程模式自由地自定義光學(xué)系統(tǒng)中的參數(shù)變化。 我們用一個特定的例子來說明這種可編程模式的應(yīng)用。
更多相關(guān)信息，請發(fā)送郵件至: support@infotek.com.cn /support@infocrops.com
網(wǎng)址: http://www.infotek.com.cn / http://www.honglun-seminary.com
展開 如何使用 COMSOL 軟件中的集群掃描節(jié)點(diǎn)
什么是集群掃描節(jié)點(diǎn)？
將參數(shù)集計算并行化的一種方法是將參數(shù)化掃描與集群計算節(jié)點(diǎn)結(jié)合使用。在執(zhí)行此操作時，你將創(chuàng)建一個跨越多個節(jié)點(diǎn)的大型集群作業(yè)。添加的節(jié)點(diǎn)越多，并行計算的參數(shù)值就越多（當(dāng)然，前提是參數(shù)的數(shù)量多于節(jié)點(diǎn)數(shù)）。
集群示例。
不僅如此，你還可以使用集群掃描節(jié)點(diǎn)將計算并行化，該節(jié)點(diǎn)設(shè)計用于將一個參數(shù)化掃描拆分成多個集群計算作業(yè)。在集群掃描 節(jié)點(diǎn)中定義一組參數(shù)，對于每個參數(shù)值，系統(tǒng)都會將單獨(dú)的批處理作業(yè)發(fā)送到集群隊列。計算完成后，COMSOL 軟件會將結(jié)果整合回主進(jìn)程。
你甚至還可以通過這種方式嵌套參數(shù)化掃描，將集群掃描與“標(biāo)準(zhǔn)”參數(shù)化掃描相結(jié)合。你可以決定為哪些參數(shù)啟動單獨(dú)的作業(yè)，以及想要將哪些參數(shù)保留在作業(yè)“內(nèi)”。
總而言之，集群掃描節(jié)點(diǎn)是 COMSOL 軟件為你提供的強(qiáng)大工具，可以幫助你實(shí)現(xiàn)對建模過程的完全控制。
請注意，你需要擁有“網(wǎng)絡(luò)浮動許可證”（FNL）才能使用集群掃描。此外，建議你熟練掌握文章 COMSOL Desktop? 環(huán)境如何實(shí)現(xiàn)在集群上運(yùn)行中討論的設(shè)置，如果你按照該篇文章中的步驟操作并保存設(shè)置，這些設(shè)置將自動應(yīng)用于集群掃描節(jié)點(diǎn)。
何時使用集群掃描節(jié)點(diǎn)
現(xiàn)在，你已經(jīng)知道什么是集群掃描節(jié)點(diǎn)，你可能還想要了解以下兩點(diǎn)：
我應(yīng)該在什么時候使用它？
此節(jié)點(diǎn)在什么情況下優(yōu)于集群計算節(jié)點(diǎn)?
對于上述問題，常見的第一種情況是，你有一個參數(shù)集但不知道模型是否收斂，或者是否對所有參數(shù)組合都有效。參數(shù)集可以控制幾何結(jié)構(gòu)，在采用某些值時，幾何結(jié)構(gòu)可能會導(dǎo)致求解或網(wǎng)格劃分失敗。如果用參數(shù)化掃描計算模型，COMSOL Multiphysics 將在第一個失敗的幾何結(jié)構(gòu)上取消計算，即使后面的幾何結(jié)構(gòu)都能成功計算也將如此。將計算過程拆分為多個單獨(dú)的作業(yè)后，你便可以開始針對每個參數(shù)值進(jìn)行計算。
展開 使用VirtualLab Fusion和MATLAB進(jìn)行跨平臺光學(xué)建模和設(shè)計
參數(shù)掃描 - 變化單個參數(shù)
?要使用示例文件，請直接將MATLAB文件ParameterScan1D復(fù)制到工作文件夾中，調(diào)整工作路徑，然后執(zhí)行。
參數(shù)掃描 - 變化多個參數(shù)
?可以靈活地應(yīng)用MATLAB基礎(chǔ)文件。
?例如，可以改變多個變量并在參數(shù)空間上進(jìn)行多維掃描。
?在此示例中，光柵深度和填充因子都是變化的，主要研究的是第-1級次的衍射效率。
參數(shù)掃描 - 變化多個參數(shù)
?要使用示例文件，請直接將MATLAB文件ParameterScan2D復(fù)制到工作文件夾中，調(diào)整工作路徑，然后執(zhí)行。
多配置仿真
在多個配置中變化單個參數(shù)
?使用MATLAB基礎(chǔ)文件訪問每個配置的子函數(shù)，我們定義了另一個具有變化參數(shù)的.m文件。
?作為示例，我們演示了如何在TE和TM配置中改變光柵深度。
?主要研究的是兩種偏振狀態(tài)的第-1階的衍射效率以及它們的平均值。
在多個配置中變化單個參數(shù)
?要使用示例文件，請直接將MATLAB文件ParameterScan1DTETM復(fù)制到工作文件夾中，調(diào)整工作路徑，然后執(zhí)行。
具有多個配置的參數(shù)優(yōu)化
?基于前面的示例，我們演示了如何通過使用Matlab內(nèi)置的最小化函數(shù)優(yōu)化所選參數(shù)來代替掃描。
?例如，將光柵深度設(shè)置為變量，并且TE和TM偏振的平均效率將被最大化。
?要使用示例文件，請直接將MATLAB文件ParameterScan1DTETM復(fù)制到工作文件夾中，調(diào)整工作路徑，然后執(zhí)行。
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