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 j36YIz$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
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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 wJ2cAX;"
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`qR 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) ~{lb`M^]h *:TwO=)
~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
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-(TC' 参数扫描 - 变化单个参数 L @T/4e./
sG#O s •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 TfZ M0Wz
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。 Ue Ci{W WDxcV%
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)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$O^ •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 D#'CRJh;7
bl!pKOY p\_3g!G' 具有多个配置的参数优化 hO> q|+mC 5KB Z-, %6lGRq{/? •基于前面的示例,我们演示了如何通过使用Matlab内置的最小化函数优化所选参数来代替扫描。 'g<{l&u •例如,将光栅深度设置为变量,并且TE和TM偏振的平均效率将被最大化。 vh2/d.MO uu]C;wl
)M7yj O! •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 ;ja~Q .}4 4mW$+lzn
[YlRz ]GRVU 文件信息 vRaxB ozS'n]8*
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