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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 8~sC$sIlE  
n-{.7  
因为单个软件很难为研究中的不同领域提供所需的功能,所以通常复杂光学系统的建模和设计通常需要同时使用多个软件。 通过标准批处理模式,我们演示了如何使用MATLAB访问VirtualLab Fusion的场解算器并使用MATLAB执行光学仿真。 本示例展示了基于多种配置的严格光栅分析,参数扫描和优化。 Te`MIR  
dKY#Tl]  
!p Q*m`Xo  
n}C0gt-  
工作流程概述 %@8#+#@J0  
y!T8(  
JkQ\r$ Y.  
G!Yt.M 0  
MATLAB  &\ K  
- 批处理模式文件的交互式访问 }l&y8,[:  
- 外部数学函数和工具 I#'yy7J  
d.Q<!Au3  
p!EG:B4  
批处理模式文件 - 执行仿真 w~3z) ;  
- 光学参数和仿真结果存储 ;(rK^*`fO  
H`,t"I  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 )d>Dcne  
==S^IBG  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 +U iJWO  
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Rq`5ff3,  
fNV-_^,R9  
创建批处理模式文件 ;M"[dy`dY  
[ #fz [U  
$wbIe"|  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 5lyHg{iqD  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 wRZS+^hx  
- parameters.xml >vXS6`;  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 Wiyiq )^  
- sample_batch.bat q. j$]?PQ  
包含要执行的命令的批处理文件 u4'B  
- system.os 1@9M[_<n5  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) 6n;? :./  
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CF v]wS  
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修改批处理文件 ^])s\a$  
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使用批处理文件执行仿真 ZZYtaVF:  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) iBmvy 7S?  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) g?K? Fn.}  
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参数扫描 - 变化单个参数 u$X =2u:P  
HBs 6:[q  
B1]FB|0's  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 1^ iLs  
•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。 ",' Zr<T  
•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。 7K+eI!m.s  
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参数扫描 - 变化单个参数 F5OQM?J  
!)}D_9{  
•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。 %Aa_Bumf*:  
qQ1D}c@  
b< []z,  
?A~=.u@[d  
参数扫描 - 变化多个参数 # %'%LY=  
+n)bWB%  
$"k1^&&E  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 =LEzcq>XO  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 (`u+(M!^  
•在此示例中,光栅深度和填充因子都是变化的,主要研究的是第-1级次的衍射效率。
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参数扫描 - 变化多个参数 JvaHH!>d/  
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Z-M4J;J@}  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 j 20m Z  
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k^K%."INn  
多配置仿真 ,u!_mV  
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W .Al\!Gi  
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在多个配置中变化单个参数 - s2Yhf  
*OHjw;xm+  
•使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 f9hH{ ( A  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 |/Y!R>El  
•主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 zm4e+v-  
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]eX(K5 A  
\lyHQ-gWhc  
在多个配置中变化单个参数 |HPb$#i  
ZS@R?  
•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。 ?+$EPaC2  
Eh[NKgYL  
f917F.1 I  
具有多个配置的参数优化 ?}jjBJ&  
EJJ&`,q  
db3.X~Cn#s  
•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。 1-R4A7+3  
•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。 $c LZ,N24  
J`wx72/-ZW  
a`Q-5* \;z  
•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。 6c}nP[6|  
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文件信息 6U]r3 Rr  
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QQ:2987619807 lvUWs  
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