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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 UWC4PWL,>C  
lWj*tnnn[  
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。 (9I(e^@]  
9 ;p5z[jI  
y!P!Fif'  
wrgB =o  
工作流程概述 ~nU9j"$  
/Tm+&Jd  
r/'!#7dLG-  
$Bz};@  
MATLAB Eqz|eS*6  
- 批处理模式文件的交互式访问 ~:7y!=8#  
- 外部数学函数和工具 Hq:: F?  
PB$beQ  
}6-olVg  
批处理模式文件 - 执行仿真 u'#/vT#l  
- 光学参数和仿真结果存储 hxMRmH[f:  
]#f%Dku.m  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 r6uN6XCM  
Fnak:R0  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 R;Dj70g  
d%0Gsga}  
H%Gz"  
rIFW1`N}i  
创建批处理模式文件 $aJ6i7C,j}  
]>(pj9)  
bVU4H$k  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 41Q 5%2  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 Up?RN%gq  
- parameters.xml pTq DPU  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件  4t(/F`  
- sample_batch.bat o+=wQ$"tP  
包含要执行的命令的批处理文件 =U*D.p*%f  
- system.os @6~lZgXOV[  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) 1!(lpp  
ni{'V4A  
<9X@\uvU.<  
b/a\{  
修改批处理文件 B;N<{Gb  
*KDTBd  
W{'hn&vU  
F\+AA  
使用批处理文件执行仿真 oH6zlmqG"  
+^(_S9CO  
RBf#5VjOG!  
Lp:VU-S  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) }UsH#!9.  
13F]7l-#  
hT-^1 :N  
I ==)a6^  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) ?[ )}N _o#  
8a 8a:d  
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参数扫描 - 变化单个参数 u]NsCHKlT  
K_L7a>Fr  
KDEyVYO:  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 -(TC'  
•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。 (Z$7;OAI  
•在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 QEqYqAGzu|  
(LTu=1  
rT4Q^t"  
参数扫描 - 变化单个参数 wX)'1H):T  
H][TH2H1  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 ZVH 9je  
OAq-(_H  
A<c<!N  
c`3`}&g#  
参数扫描 - 变化多个参数 Fu{VO~w  
PH%t#a!j3/  
*3Lo[GE>  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 sT1OAK\^  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 _$T !><)y  
•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。
g0biw?  
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Cw:|(`9  
STu(I\9  
参数扫描 - 变化多个参数 2*`kkS  
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}!fIY7gv  
r:o9:w:  
•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。 AUF[hzA  
uHquJQ4  
n,2p)#?  
5D/Td#T04  
多配置仿真 ?@x$ h  
tpzWi W/  
hH>a{7V   
&'e+`\  
在多个配置中变化单个参数 L8.A|  
m-C#~Cp36  
•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。 Fi+ DG?zu  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 h;E.y   
•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。 !|VtI$I>x  
-|#/KKF  
#bGYHN  
uHf1b?W  
在多个配置中变化单个参数 xK[ [b  
:k_)Bh?+  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 K7x;/O  
-*&aE~Cs  
c;29GHs2  
具有多个配置的参数优化 -=:tlH n  
?o]NV  
OPq6)(Q  
•基于前面的示例,我们演示了如何通过使用Matlab内置的最小化函数优化所选参数来代替扫描。 IO?a.L:6U  
•例如,将光栅深度设置为变量,并且TE和TM偏振的平均效率将被最大化。 e=jtF"&  
[r]<~$  
ga1b%5]v.  
•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。 ept:<!4  
uRuu!{$  
0^2e^qf  
i7\>uni  
文件信息 geM`O|Np  
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%<q"&]e,  
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QQ:2987619807 da8 R.1o  
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