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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 [p2H=  
gl]E_%tH  
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。 V13BB44  
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MSV2ip3  
hRq3C1 mR  
工作流程概述 !xwG% {_  
V~ TWKuR  
efD)S92  
lhi_6&&[8  
MATLAB >y}M.Mm  
- 批处理模式文件的交互式访问 f}L*uw  
- 外部数学函数和工具 /"?HZ% W  
7^M9qTEHp  
fd#j Y}  
批处理模式文件 - 执行仿真 ?]rPRV  
- 光学参数和仿真结果存储 l9Q(xuhv  
NBF MN%  
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置 @rHK( 25+d  
Ed:eGm }  
在VirtualLab中生成相应的光学设置 W;1|+6x  
)NO<s0?&  
Hk7q{`:N  
uK'&Dam  
创建批处理模式文件 >5wx+n)/)  
*-12VIG'H  
fl;s9:<  
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 C_ \q?>  
•在所选文件夹中,生成三个新文件 "7 v-` i  
- parameters.xml @m?QR(LJ  
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 NO] 3*  
- sample_batch.bat .^bft P\  
包含要执行的命令的批处理文件 ||zb6|7I4  
- system.os @w>zF/  
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) U;n*j3wT  
KK,Z"){  
&wU'p-V  
N-g8}03  
修改批处理文件 l_j4DQBRV  
X]loJoM9  
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使用批处理文件执行仿真 dtPoo\@  
'u4ezwF;  
ZvGgmLN  
j,d*?'X  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) CAT.4GM  
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&/A 8-:m  
使用MATLAB执行仿真(通过批处理) ez3Z3t`  
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4Iq'/r  
参数扫描 - 变化单个参数 `imWc "'Ej  
Kd3?I5t  
:y2p@#l#  
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 T<-=nX  
•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。 |BZDhd9<{  
•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。 hSGb-$~F  
*[eL~oN.c  
dV?5Q_}  
参数扫描 - 变化单个参数 }<jb vCeK  
NDO\B,7  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 I =Wc&1g  
^O^:$nXhYy  
'<iK*[NW  
>\<*4J$PZ  
参数扫描 - 变化多个参数 O;HY%  
 qW_u  
fQnwy!-\  
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。 o$.e^XL  
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 !5}l&7:(MN  
•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。
hIJ)MZU|  
7:NmCpgL!  
dz#5q-r  
/cFzotr"9  
参数扫描 - 变化多个参数 Lh$dzHq  
he+#Q 6  
G+*cpn  
02AI%OOH  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan2D复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 >yJ-4lgZ  
5wC* ?>/  
4y}"Hy  
MVCl.o  
多配置仿真 "()sb?&  
bVr*h2 p  
!SHj$Jwa'  
/"qcl7F  
在多个配置中变化单个参数 mV9A{h  
Wx)K* 9  
•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。 9O,,m~B  
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 ALd;$fd qf  
•主要研究的是两种偏振状态的第-1阶的衍射效率以及它们的平均值。 ;%q39U}  
o[6y+<'o  
(3,.3)%`  
+UWU|:  
在多个配置中变化单个参数 |f2A89  
MN= sIP,zk  
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。 _q>SE1j+W=  
6er(%4!  
MN;/*t  
具有多个配置的参数优化 7_KhV  
^ DAa%u  
eo#^L}  
•基于前面的示例,我们演示了如何通过使用Matlab内置的最小化函数优化所选参数来代替扫描。 ;@4H5p  
•例如,将光栅深度设置为变量,并且TE和TM偏振的平均效率将被最大化。 U Lmg$T&  
\X}8 q  
!#D=w$@r:  
•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。 q(z7~:+qNr  
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文件信息 @O3/3vi1  
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