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infotek 2021-02-22 09:49

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>  
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工作流程概述 K$E3QVa  
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MATLAB <yH4HY  
- 批处理模式文件的交互式访问 T, )__h  
- 外部数学函数和工具 ='Y!+  
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tE`u(B,  
批处理模式文件 - 执行仿真 &RnTzqv  
- 光学参数和仿真结果存储 #nPQ!NB/  
PC-"gi =h  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 .Lsavpo  
=aBctd:eX`  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 75/(??2  
)6D,d5<  
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)]H-BIuGm  
创建批处理模式文件 s)6U_  
^!<BQP7  
P>NF.B Cq  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 a@UZb  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 SfaQvstN  
- parameters.xml %~2YE  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 #x 177I\  
- sample_batch.bat f-`)^5E  
包含要执行的命令的批处理文件 ZOeQ+j)|I  
- system.os J:V6  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) :?g:~+hfO  
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修改批处理文件 eQp4|rf  
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使用批处理文件执行仿真 ,0~n3G  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) 6i.-6></  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) 4,CXJ2  
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参数扫描 - 变化单个参数 P(,p'I;j  
['B?i1 .  
S||}nJ0  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 8&?s#5zA  
•作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。  a1t4Dd  
•在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 +zaA,e?\  
#><.oreXq  
a1+#3X.  
参数扫描 - 变化单个参数 lyy W  
jB$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& <  
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!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。
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参数扫描 - 变化多个参数 7hlO#PYZ  
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-0$55pa/@:  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 *W0y: 3dB3  
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多配置仿真 Tx|Ir+f6L  
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在多个配置中变化单个参数 j9?}j #@  
)}D'<^=#T  
•使用MATLAB基础文件访问每个配置的子函数,我们定义了另一个具有变化参数的.m文件。 #A1Z'y0  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 R7$:@<: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  
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CFzNwgv]z  
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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。 # {w9s 0:  
'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  
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#E? (vA1  
文件信息 =|M>l  
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