[分享]Zemax与Matlab动态数据交换 [复制链接]

1　DDE 技术简介 f))'8  
Q(\2(x\  
DDE 是允许各W INDOW S 应用程序间交换数据的通信机制。应用程序可以借助DDE 通话实现彼此间的通信。请求建立对话的应用程序称为客户(CL IEN T ) , 而响应对话请求的应用程序被称为服务器(SERV ER )。W INDOW S 平台上的M at lab作为一个应用程序, 也具有借助DDE 与其他应用程序通信的功能[2 ]。 E3<~C(APW  
2or!v^^u  
在Zemax 和M at lab 的DDE 通信中, Zemax 通常是作为SERV ER 而M at lab 作为CL IEN T。对Zemax 的操作通过一系列数据项的通信对话实现, 这些数据项称为“item ”。这些item 可以让Zemax 执行某个功能或进行某项计算。 xfJ&11fG2  
skRI\  
当M at lab 以客户身份建立DDE 通信时, 可以使用M at lab DDE 客户函数建立和保持对话。M at lab 客户模块包括一系列函数, 这里主要介绍一下我们用到的一些函数的功能: >[|Y$$  
C=|X]"*:u0  
1 ) ddein it: 启动DDE 对话, 建立一个通道号,以后的操作均通过这个通道号进行。其调用格式为channel= ddein it (‘service’,‘top ic’)参数SERV ICE 表示将要与M at lab 进行通信的应用程序的类型名; top ic 表示通信的主题, 即与M at lab 进行通信的应用程序名; 返回值channel 表示分配给该通信过程的一个通道, 当出错时返回值为0。 SF2<  
V]I+>Zn| 7  
2) ddereq: 向应用程序索要数据。 #3m7`}c  
C].w)B  
其调用格式为 ,Xt!dT-  
k%S;N{Qh@  
data = ddereq ( channel, ‘ item ’, fo rmat,t imeou t) ZyQ+}rO  
mrvPzoF,]  
参数channel 表示已经建立的通信通道名, 该参数是ddein it ( ) 函数的返回值; item 表示进行通信的数据项名称, 它是应用程序中将要接收M at lab 数据的一个实体; fo rmat 是任选项, 表示对方需要的数据格式; t imeou t 也是任选项, 它规定这次操作的时间限制, 缺省值为3s; 返回值data 包含了接收到的数据, 若data 为空, 则表示出错。 pJpTOq\h  
W n43TSs-  
3) ddeterm: 结束DDE 对话。 ?}g#
Mc  
`zZGL&9m`  
其调用格式为rc= ddeterm (channel) t<QSp6n""  
#(KE9h%  
2　Matlab 和Zemax通信技术在计算机辅助调腔中运用举例 O=LiCSNEV  
Lj(y>{y  
当谐振腔这个光学系统发生失调的时候, 我们期望通过输出光波的ZERN IKE 系数来计算出系统的失调量, 该过程的模拟需要4 个步骤。 4`mF6%UC  
!O-9W=NJ  
第一步设计光学系统 WOaj_o  
NEG&zf  
第二步引入失调量 n:P5m9T  
hy?e?^  
第三步获取ZERNIKE系数 I
R<`OA  
n-Qpg  
第四步计算失调量 YPY'[j(p`n  
C@8WY  
在上述过程中, 步骤(2) → (3) 中需要建立DDE 对话是因为要将Zemax 产生的数据为M at lab获取。而步骤(4) →(2) 建立DDE 是将M at lab 计算的数据反馈到Zemax 中的谐振腔系统中, 相当于步骤(2) →(3) 的逆过程。现在简要介绍该过程中主要用到的功能模块。 4M4oI .  
uNcE_<  
2. 1　建立与关闭连接 IhYTK%^96  
Mkc|uiT   
channel = ddein it (‘zemax ’, ‘d: / zemax /wo rk s/ resonato r. zmx’) aC#8%Spj  
W7ffdODb  
建立DDE 对话时, 客户应用程序必须识别SERV ICE NAM E, 即被请求对话的应用程序名, B1C"F-2d  
O]nZr  
这里Zemax 作为SERV ER , 其服务名即为Zemax,若所要进行操作的ZMX 文件已经打开, 可以省略第2 个引号内的内容。返回结果即为通道号。 c[xH:$G?Y  
k}o*=s>M  
ddeterm (channel) ; d].(x)|st  
u(`,7 o "  
关闭连接。 WO=,NQOw  
vKvT7Zxc  
2. 2　在MATLAB 中对光学系统的结构进行修改 +UTs2*H/^  
4Nx]*\\  
Su rfaceN umber= 10; 　% 指定所要进行操作的镜面编号 %!;6h^@
 
%bs~%6)  
ParameterN umber= 3; 　% 动作编号, 代表绕X 轴倾斜。此处的编号根据所要对之进行操作的表面的不同而不同。 DE^@b+6  
ZTwCFn  
N ewV alue= 0. 01; 　% 修改数值, 即倾斜度数 %+y92'GqG/  
?H.7 WtTC  
Command = sp rin tf (‘ Set Su rfaceParameter, % i, % i, % 11. 9f ’, Su rface N umber,Parameter N umber,N ew V alue) ; &74*CO9B9  
uWSfr(loX  
% Set Su rface Parameter 用来设置表面的参数, 是Zemax 与其他应用程序进行通信时的一个item。在Zemax 的L EN S DA TA ED ITOR 中, 每一个平面最后的几列都是用来设置该表面的参数的,不同类型的表面参数的个数和它们的意义不尽相同。这一句利用M at lab 语言把要对Zemax 进行的操作描述了出来。 F/qx2E$*wo  
<hO|:LX  
a = ddereq ( channel, Command, [ 1 1 ],3000) ; Gpauy=4f  
GGY WvGE+  
%ddereq 在此起的作用是通过通道, 将前一句的所描述命令对Zemax 进行操作, 并将L EN SDATA 存储于ZEMAX DDE SERV ER 存储器中。 -brn&1oJ  
)Z2l*fV  
b = ddereq ( channel, ‘Pu shL en s’, [ 1 1 ],3000) ; e
{dYLQd  
{{\ d5CkX  
% 将ZEMAX DDE SERV ER 存储器中的数据复制到L EN S DA TA ED ITOR 中。 v_zVhEtY  
Cy~Pfty  
2. 3　数据获取 F5#P{zk|  
eI 6G  
f ilename=‘D: øZEMAXø f ilename. tx t’; t*&O*T+fgy  
]} + NT  
% 最好写完整路径 :]viLw\&g  
$ 4& )  
DDECommand = sp rin tf (‘GetTex tF ile,“%s”, % s,“% s”, % i’, f ilename, ‘Zf r”, 0) ; hu G]kv3F:  
lR9~LNK?  
%GetTex tF ile 这个item 产生文本格式的Zemax 分析文件, 以便使其他应用程序获取光学系统信息。此句用来形成一个用来获取此谐振腔输出光波的ZERN IKE FR IN GE CO EFF IC IEN TS 数据的命令。F ilename 和Zf r 等是这个item 的参数。 T%\f$jh6  
C(^IX"9 #  
rep ly = ddereq (channel, DDECommand, [ 1,1 ]) ; jo-qP4w  
QF7iU@%-  
% 通过通道执行上句所描述的操作。并将获取的文本信息保存至f ilename 中。 Y;L
,}/[  
yE\dv)(<  
f= getzern ike (9, f ilename) @\=%M^bx  
XSu9C zx&I  
% 通过M at lab 自编函数直接获取想要的数据。