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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 hR5_+cuIp  
WL{(Ob  
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。 ?bw4~  
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工作流程概述 {)AMwq  
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MATLAB %7g:}O$  
- 批处理模式文件的交互式访问 fh^lO ^  
- 外部数学函数和工具 rxme(9M  
i_][P TH  
{647|j;e  
批处理模式文件 - 执行仿真 J9T3nTfL  
- 光学参数和仿真结果存储 ={?v Ab:  
9C t`  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 [yj).*0  
2YuN~-  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 ]59i>  
+y 87~]]  
<5=JE*s$NS  
RI2f`p8k  
创建批处理模式文件 *._|-L  
8>/Q1(q0  
_Jv 9F8v  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 7w;O}axI  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 "7>>I D  
- parameters.xml l^J75$7  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 , *qCf@$I  
- sample_batch.bat Ap{}^  
包含要执行的命令的批处理文件 Quf_'  
- system.os Jgu94.;5  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) %<8nF5  
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修改批处理文件 0b91y3R+  
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使用批处理文件执行仿真 y$81Z q  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) ;O  0+,  
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使用MATLAB执行仿真(通过批处理) D\ /xu-&  
D}3XFuZs_  
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参数扫描 - 变化单个参数 (wmBjQ]B<  
(J"T]-[  
A|}l)!%  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 9t@:4O  
•作为示例,我们演示了如何扫描光学设置中的选定参数,并检查对结果的影响。 ^7]"kg DA  
•在此例子中,光栅深度是变化的,主要研究的是第-1级的衍射效率。 ~8|t*@D  
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参数扫描 - 变化单个参数 iA_8(Yo  
-oz`"&%  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 e7u^mJ  
a:YI"*S  
n3MWs);5  
;jK#[*y  
参数扫描 - 变化多个参数 U-wLt(Y<  
b{DiM098  
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•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 h?\2 _s  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 ea=83 Zj  
•在此示例中,光栅深度和填充因子都是变化的,主要研究的是第-1级次的衍射效率。
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参数扫描 - 变化多个参数 !k$}Kj)I  
KRsAv^']  
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_ nT{g  
•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。 )_zlrX  
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M4Z@O3OI E  
多配置仿真 5=?i;P  
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在多个配置中变化单个参数 ghk5rl$   
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•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 (GGJ  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 ;)DzC c/  
•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。 vd#,DU=p!  
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在多个配置中变化单个参数 9Z\z96O-  
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•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。  Kn+=lCk  
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具有多个配置的参数优化 d&:H&o)T!  
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yt.c5> B^  
•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。 |U[y_Y\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。 !^U6Z@&/R  
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•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。 HOYq?40.R  
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文件信息 DM7}&~  
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更多阅览 EHf)^]Z  
- Cross-Platform Optical Modeling and Design with VirtualLab Fusion and Python
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