使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 p:|7d\r kT^`j^Jr 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。 W$}2
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gxDyCL$h3 Pr/q?qZY 工作流程概述 vN6)Szim r"7 !J[u +nYF9z2 U
d+6=Us{ MATLAB 43`Atw`\ - 批处理模式文件的交互式访问 e{Mkwi+j - 外部数学函数和工具 2 I.Q-'@ `j6O Z4k'c+ 批处理模式文件 - 执行仿真 CT.hBz
-S - 光学参数和仿真结果存储 SR4 mbQ: P!R`b9_U VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 qz-lQ R|\kk?,u
在VirtualLab中生成相应的光学设置 m*AiP]Qu L3S29-T ;%/}(&E2 Q-e(>=Gv_ 创建批处理模式文件 /7R0w RHI?_gf& m4 c2WY6k •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 A2nL=9~
•在所选文件夹中,生成三个新文件 <@c9S,@t - parameters.xml *Fd( 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 ,u5iiR - sample_batch.bat AHplvksb 包含要执行的命令的批处理文件 a/~1CrYr - system.os xc?=fv 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) W>$mU&ew[ K!tM "`a
hIo^/_K c*V/2"
5 修改批处理文件 ?[8s`caK. xf3/J{n3
E7U.>8C %PM8;] 使用批处理文件执行仿真 _W BWFGj V4?]NFK
z|m-nIM tIW~Ng 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) ov Wm}!r dJ7 !je1N*
rVb61$ xtd1>| 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) pE]s>Ta A{wSO./3
MJcWX|(y 参数扫描 - 变化单个参数 j>O!|V tf{o=X.) q[~+Zm •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 (p? B= •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。 $_u)~O4$ •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。 s,8g^aF4 jY$3
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&*P/ 参数扫描 - 变化单个参数 n{z!L-x^b K;~I;G
•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。 tZN'OoZ 82w=t
=R||c }N#hg>;
B 参数扫描 - 变化多个参数 Z:<6Ck 0'II6,: ()EiBl(kWk •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 KqWt4{\8v` •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 R?J=5tO •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。 hR~~k~84 &&|c-mD+*
@<=<?T>1 XjJ[7"hs* 参数扫描 - 变化多个参数 ;c0z6E / F44KbUH $w
,^q+ Bpdx]5qfK •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。
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!^(?C@TQ McRfEF\ 多配置仿真 [UYE.$Y#( 7Ezy-x2h
S,^)\=v hD>cxo 在多个配置中变化单个参数 6e:#x:O c>yqq' •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。 >jg"y •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 629#t`W\ •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。 hBNA,e: >Ef{e6
H4IJLZ3G "/$2oYNy+ 在多个配置中变化单个参数 (@;=[5+ :B5M#D!dO •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。 &bT \4
yDe#,|-p n 8'#'^| 具有多个配置的参数优化 _*LgpZ-2( N9gbj%+ @0U={qX •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。 fHR^?\VVp •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。 ~)IiF.I b 3.<E{E!F
gP:H_nVh •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。 _/@u[dWeL b]xE^zM-I`
Tt\G y =p7eP 文件信息 b*W01ist
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