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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 !38KHq^|&  
3S+9LOrhY  
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。 MF<ZB_@  
5Z_C (5)/Y  
ugTsI~aE  
2YZ>nqy  
工作流程概述 vq(#Ih2  
Gl'G;F$Y-  
]m1p<*0I$  
kR97 )}Y  
MATLAB $L0sBW&  
- 批处理模式文件的交互式访问 7BU7sQjs  
- 外部数学函数和工具 tWy.Gz\  
EB!ne)X  
37kFbR@x  
批处理模式文件 - 执行仿真 .o`Io[io  
- 光学参数和仿真结果存储 [yN+(^ i  
\_,p@r]Q  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 -V{"Lzrfug  
a-|pSe*rx  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 .8s-)I  
1!(lpp  
*V',@NH#Os  
s$pXn&:  
创建批处理模式文件 ~|S0E:*.  
f:+/= MW  
5GScqY,aB  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 F|> 3gW  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 j3 6Y Iz$a  
- parameters.xml %k4Qx5`?d  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 A{q%sp:3~  
- sample_batch.bat k)7i^ 1U  
包含要执行的命令的批处理文件 =QVkY7  
- system.os 'u v=D  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) #T8o+tv  
&P9fM-]b s  
JS ^Cc  
{p1`[R&n#  
修改批处理文件 AA[1[  
+7w5m  
FtyT:=Kpc  
`.pEI q^  
使用批处理文件执行仿真 WeRDaG  
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13F]7l-#  
K' `qR  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) ~{lb`M^]h  
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~xxq.rL"  
+Xw%X3o)  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) r]cq|Nv8:  
{rMf/RAE  
$,by!w'e:l  
参数扫描 - 变化单个参数 id9QfJ9t  
;6PU  
%OgK{h  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 w>f.@luO4  
•作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 ;&J>a8B$  
•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。 ,V 52Fj  
N}U+K  
-(TC'  
参数扫描 - 变化单个参数 L@T/4e./  
sG#Os  
•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。 .Xp,|T  
TfZM0Wz  
eG(YORkR  
1W >/4l  
参数扫描 - 变化多个参数 uxL+oP0  
D+uo gRS61  
W'@G5e  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 " J9  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 \wz^Z{U  
•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。
E va&/o?P|  
kIS )*_  
bgE]Wk0  
l=XZBe*[g'  
参数扫描 - 变化多个参数 Ao ?b1VYy/  
ktqFgU#rT  
\m)s"Sh.  
k0j4P^d  
•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。 UeCi{ W  
WDxcV%  
}\<=B%{  
)2y [#Blo  
多配置仿真 Y S7lB  
UUWRC1EtI  
e}2?)B`[  
~`e!$=  
在多个配置中变化单个参数 g0biw?  
y]{b4e  
•使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 a7_Q8iMe  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 Cw:|(`9  
•主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 "Fmq$.$%  
GtmoFSZ  
XO?WxL9k]  
2*`kkS  
在多个配置中变化单个参数 m $[:J  
,s%+vD$O^  
•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。 D#'CRJh;7  
bl!pKOY  
p\_3g!G'  
具有多个配置的参数优化 hO> q|+mC  
5KB Z-,  
%6lGRq{/?  
•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。 'g<{l&u  
•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。 vh2/d.MO  
uu]C;wl  
)M7yj O!  
•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。 ;ja~Q .}4  
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]GRVU  
文件信息 vRaxB  
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QQ:2987619807 _0naqa!JyH  
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