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/)
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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 +@uC:3jM
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}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{,
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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 !$xEX,vj|W K}=8:BaUL Z)O>h^0 •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 q3-;}+ •在所选文件夹中,生成三个新文件 <SM&VOiaOz - parameters.xml ;~:Ryl M 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 `;qv} - sample_batch.bat ?*R^?[ 包含要执行的命令的批处理文件 4Eh BpTg
- system.os i)= 89?8 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) khN:+V| ?> M oV5
lzy$.H"W e=]oh$] 修改批处理文件 v6P~XK}G YNJpQAuSn)
%M)oHX1p PDq}Tq 使用批处理文件执行仿真 ]b~2Dap ioY\8i
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GA0F9.U 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) FP'u)eU&3 :
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-6~dJTm[t WQLHjGehe 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) K]pKe"M >,"D9!
v_ nBh,2 参数扫描 - 变化单个参数 7z&adkG: [rUh;_b\D n#^?X •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 zsMw5C •作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 jRdhLs,M9 •在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 A D}}>v hKH$AEHEU}
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#+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
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=!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
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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 v9t47>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
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