使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 dKxyA"@ 7G>dTO 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。 Nu?-0> 20nP/e
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\H^H! "*srx] 工作流程概述 K$E3QVa %YC_Se7 5X:*/FuS@ G%W8S
\ MATLAB <yH4HY - 批处理模式文件的交互式访问
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)__h - 外部数学函数和工具 ='Y!+ ?I~()]k5 tE`u(B, 批处理模式文件 - 执行仿真 &RnTzqv - 光学参数和仿真结果存储 #nPQ!NB/ PC-"gi=h VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 .Lsavpo =aBctd:eX`
在VirtualLab中生成相应的光学设置 75/(??2 )6D,d5< O%5
r[ )]H-BIuGm 创建批处理模式文件 s)6U_ ^!<BQP7 P>NF.BCq •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 a@UZb •在所选文件夹中,生成三个新文件 SfaQvstN - parameters.xml %~2YE 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 #x 177I\ - sample_batch.bat f-`)^5E 包含要执行的命令的批处理文件 ZOeQ+j)|I - system.os J:V6 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) :?g:~+hfO \1fN0e
5n9B?T8C &)AVzN+*h 修改批处理文件 eQp4|rf lE&&_INHQ
6sx'S?Qa* ]dGw2y 使用批处理文件执行仿真 ,0~n3G Wp!%-vzy&
mUdOX7$c> 0;AA/ 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) 6i.-6></ "NXB$a!:
y}My.c odjT:Vr 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) 4,CXJ2 e%@~MQ-
ebUBrxZX 参数扫描 - 变化单个参数 P(,p'I;j ['B?i1 . S||}nJ0 •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 8&?s#5zA •作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 a1t4Dd •在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 +zaA,e?\ #><.oreXq
a1+#3X. 参数扫描 - 变化单个参数 lyy W jB$IyQ;@ •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。 T_@K&< r^3acXl
$RIecv<e_ !Wy6/F@Z 参数扫描 - 变化多个参数 \]2]/=2tLd R`DKu= HkUWehVm •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 Mn2QZp4 •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 C)@y5. G; •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。 jV>raCK_ 1 u| wMO
%,6#2X nX% mKL<<L[ 参数扫描 - 变化多个参数 7hlO#PYZ .TND a& mpI5J'>] -0$55pa/@: •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 *W0y: 3dB3 \N!AXD
TZ(cu> xLNtIzx 多配置仿真 Tx|Ir+f6L VY;{/.Sa
Rs-]N1V hyCh9YOu) 在多个配置中变化单个参数 j9?}j#@ )}D'<^=#T •使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 #A1Z'y0 •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 R7$:@<:g •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。 Ljxz.2LGr ~]pE'\D7Ad
CFzNwgv]z 8/i!' 0r\ 在多个配置中变化单个参数 >}`:Ac bJRN;g •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。 -(bXSBs#
< Z{HX[y \6E|pbJ}x 具有多个配置的参数优化 uC+V6; =vQcYa +BVym~*^ •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。 cC=[Saatsf •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。 # {w9s0: 'Jt]7;04p
W-x?:X<} •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。 <49K>S9O 4]G?G]lS>
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