使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
摘要 =p5?+3"@ rv`2*B 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。 a6k(9ZF ,7t3>9-M"
T7^ulG1' D9,e3.?p 工作流程概述 qP qy4V.; ~c!Rx' ;v%Q8 ^g70AqUc MATLAB 32s5-.{c/f - 批处理模式文件的交互式访问 <sO?ev[ - 外部数学函数和工具 //~POm m**0rpA y-%nJD$ 批处理模式文件 - 执行仿真 2rF?Q?$,B - 光学参数和仿真结果存储 Sy4
mZ}: _k6x=V;9g VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎在VirtualLab Fusion中定义光学设置 @X
K> c]e`m6
在VirtualLab中生成相应的光学设置 N&?T0Ge; 4=~ 9v
E!dz/. qo)Q}0 创建批处理模式文件 (QhGxuC V+peO C2CYIok$& •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 t'dHCp} •在所选文件夹中,生成三个新文件 mXQl; - parameters.xml NY.}uZ 包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 S@9w'upd - sample_batch.bat g[m3IJzq 包含要执行的命令的批处理文件 @bc[
eas - system.os hU 9\y 包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) 8mk}nex j?Cr31
L[CU |sA4:Aq 修改批处理文件 N-XVRuv LKIW*M
ub[""M? D/gd 使用批处理文件执行仿真 j|&{e91,? l#X=]xQf
FYp|oD2=1 XC*uz 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) 7bA4P* +R2^*
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I~d#p ]> Ko1AaX(I'+ 使用MATLAB执行仿真(通过批处理) 8FB\0LA!g #S@UTJa
3DxZ#/! 参数扫描 - 变化单个参数 n^* >a f@wsSm j5PaSk&o= •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 C$$"{FfgU" •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。 ,:v.L}+Z •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。 \Pw8wayr% tn"Y9
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I(z>)S'7r 参数扫描 - 变化单个参数 aSn0o_4bD :hC
{5!| •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。 [ED!J~lg8 [>b
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u&1j>`~qJ OT-n\sL$ 参数扫描 - 变化多个参数 )p^m}N 6M] Aivu %}_| 9X
5*{f Y •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 k)N2 +/ •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 y3&Tv •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。 )m|X;eEo Vpug"aR&_
F3kC"H UI|v/(_^F 参数扫描 - 变化多个参数 ^/_\etV gGtep*k y+K7WUwhq `U{o: •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。 p<Zs*
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"wT~$I" Ov$N" 多配置仿真 ^/`#9]<% p{mxk)A
^ 4u3Q opUKrB 在多个配置中变化单个参数 v YRt2({}Z Rz<d%C;R •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。 N&0uXrw •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 D%c7JK •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。 5]4<!m <.PPs:{8#
w5dIk]T n:5O9,umZ 在多个配置中变化单个参数 l|@/?GaH q|47;bK' •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。 ,Az`6PW
&rl]$Mtt {Y3_I\H8{ 具有多个配置的参数优化 veYsctK~ aBqe+FXp4 /(hP7_]`2 •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。 ]MqH13`)A •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。 |d/x~t= ,?0-=o
V e$5w}a4 •要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 Uy$U8b-ov Dyouk+08x
Z,|1G6f@ U}RS*7` 文件信息 WuP([8 M5cOz|j/*R
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