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infotek 2020-07-21 15:35

使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计

摘要 'c[LTpn4=  
tTFoS[V  
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。 I|IlFu?O=  
% 9/)  
IJc#)J.2A  
G r|@CZq  
工作流程概述 T+nC>}*jgJ  
Zax]i,Bx  
=+h!JgY/L  
S.)7u6/_!  
MATLAB NoAb}1uae  
- 批处理模式文件的交互式访问 pmyM&'#Id  
- 外部数学函数和工具 +@u C:3jM  
_O;~ }N4u  
gqD^Bs'VF  
批处理模式文件 - 执行仿真 ]GtR8w@w  
- 光学参数和仿真结果存储 DsW`V~ T  
PBs<8xBx^  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 FFeRE{,  
z83:a)U  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 8}oDRN!J  
-mHhB(Td'  
).!14Gjo  
gZEA;N:H%<  
创建批处理模式文件 !$xEX,vj|W  
K}=8:BaUL  
Z)O>h^0  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。  q3-;}+  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 <SM&VOiaOz  
- parameters.xml ;~:Ryl M  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 `;qv}  
- sample_batch.bat ?*R^?[  
包含要执行的命令的批处理文件 4EhBpTg  
- system.os i)=89?8  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) khN:+V|  
?> MoV5  
lzy$.H"W  
e=]oh$]  
修改批处理文件 v6P~XK}G  
YNJpQAuSn)  
%M)oHX1p  
PDq}Tq  
使用批处理文件执行仿真 ]b~2Dap  
io Y\8i  
88np/jvC{  
h GA0F9.U  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) FP'u)eU&3  
: 9?Cm`  
-6~dJTm[t  
WQLHjGehe  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) K]pKe" M  
>,"D9!  
v_ nBh,2  
参数扫描 - 变化单个参数 7z&adkG:  
[rUh;_b\D  
n#^?X  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 zsMw5C  
•作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 jRdhLs,M9  
•在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 A D}}>v  
hKH$AEHEU}  
]~ #+ b>  
参数扫描 - 变化单个参数 a._^E/EV  
Y0L5W;iM  
•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。 =wlm  
Ef_F#X0#  
bco[L@6G$  
cJHABdK-  
参数扫描 - 变化多个参数 csFJ5  
-l40)^ E}  
/_:T\`5uO  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 SZK)q   
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 K?FX<PT  
•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。
_8x'GK tU  
A^4kYOe  
=!g/2;-or  
Vyq#p9Q  
参数扫描 - 变化多个参数 $&xuVBs   
:?$Sb8OuIL  
/H%<oAjp6  
BDm88< ]  
•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。 38w.sceaT  
/Oq)3fU e  
<*A|pns  
z@Z_] h  
多配置仿真 #7-kL7 MK]  
<uBhi4  
_>gXNS r4u  
+(=0CA0GE  
在多个配置中变化单个参数 :_o] F  
v9t4 7>V  
•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。 y~== waZw  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 LXh@o1  
•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。 |8DH4*y!  
6Q.{llO  
:Wyn+  
gqP -E  
在多个配置中变化单个参数 H9Y2n 0  
93E,  
•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。 %k3NT~  
,YP1$gj  
4T-,'P{?  
具有多个配置的参数优化 >%uAQiU  
5"-una>D  
$zk^yumdE  
•基于前面的示例,我们演示了如何通过使用Matlab内置的最小化函数优化所选参数来代替扫描。 3d,-3U  
•例如,将光栅深度设置为变量,并且TE和TM偏振的平均效率将被最大化。 9SRfjS{7  
c N02roQl  
0`VD!_`  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 YVQ_tCC_!  
zdxT35h  
~")h E%Kl}  
#dva0%-1  
文件信息 1A7%0/K-]  
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0[n c7)sW  
D~G5]M,}$  
W]@gQ (Ef  
QQ:2987619807 T-L|Q,-{-  
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