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使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计
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楼主
发表于: 2020-07-21
摘要
")<5VtV
{ &Vt]9
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
。
;GIA`=a%
OY8P
U7Oa 13Qz
?tA%A
工作流程概述
V-eRGSx
y%?'<j
$ ^@fV=e
eph2&)D}Ep
MATLAB
-V-I&sO<
- 批处理模式文件的交互式访问
fUr%@&~l^
- 外部数学函数和工具
5?Pf#kq
qw1W}+~g
n'0r (
批处理模式文件 - 执行仿真
83 <CDjD
- 光学参数和仿真结果存储
7ug"SV6Hb
|<'6rJ[i>
VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
在VirtualLab Fusion中定义光学设置
sC0u4w>Y
?Yzw]ag.
在VirtualLab中生成相应的光学设置
%z=:P{0UQ
Up6OCF
YgdQC(ib
2vh }:A_
创建批处理模式文件
c g)>A
==Xy'n9'
+(PUiiP'"v
•首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。
3!$+N\ #w
•在所选文件夹中,生成三个新文件
bv VkN
- parameters.xml
ZZ Hjv
包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件
-+Ot'^
- sample_batch.bat
}xBDyr63
包含要执行的命令的批处理文件
KJ:z\N8eo
- system.os
8|^&~Rl4
包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式)
X</Sl>[8
6aOyI;Ux
/ g{8
JsNj!aeU%
修改批处理文件
} C:i0Q
L""ZI5J{F9
zjh:jrv~
ZuybjV1/f6
使用批处理文件执行仿真
0|.jIix;
/(*Ucv2i}T
vbn=ywz
o$eCd{HuX
使用MATLAB执行仿真(通过批处理)
T~k @Z
, ^K.J29
Vjs'|%P7
}dpTR9j=
使用MATLAB执行仿真(通过批处理)
ox%j_P9@:
g e(,>xB
57EX#:a
参数扫描 - 变化单个参数
9TQVgkW
&l3(+4Sh
fLqjBG]<
•MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。
!^&VZh
•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。
_dRB=bl"O
•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_yJ=~V
2|=hF9
.|^Gde
参数扫描 - 变化单个参数
mvK^')
0FtwDM))
•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。
q)L4*O
-fk;Qq3O
p]EugLEmG
Q"C*j'n
参数扫描 - 变化多个参数
YI ?P@y
|Z94@uB
"gJ.mhHX
•可以灵活地应用MATLAB基础文件。
Y(bB7tR
•例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。
*U,JQ
•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。
'(FC
z4Zm%
E& i (T2c
|(Mxbprz
参数扫描 - 变化多个参数
SMD*9&,
+^+'.xQ
Y|Q(JX
Fz';H
•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。
3 a.!9R>
zmGHI!tP
o+&Om~W
Gmi?xGn
多配置仿真
Y&j`HO8f
4qp|g'uXT
$QwpoVp`~
YB7n}r23
在多个配置中变化单个参数
WM?-BIlT=
! e$ZOYe
•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。
:Q> e54]'&
•作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。
XDJE]2^52?
•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。
Z::I3 Q
eZAMV/]jH
NGSts\D'}
m..ajYSQ
在多个配置中变化单个参数
sdZ$3oE.
2I [zV7 @t
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。
P0}{xq'k9v
dhob]8b
wDh]vH[
具有多个配置的参数优化
%rG4X
rL1yq|]I
b(GV4%
•基于前面的示例,我们演示了如何通过使用Matlab内置的最小化函数优化所选参数来代替扫描。
Pd~=:4
•例如,将光栅深度设置为变量,并且TE和TM偏振的平均效率将被最大化。
P.XT1)qo*
4F|79U #
]|tg`*l!>
•要使用示例文件,请直接将MATLAB文件ParameterScan1DTETM复制到工作文件夹中,调整工作路径,然后执行。
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B4RrUA32
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文件信息
(Of6Ij?
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P-Y_$Nv0g
7j\^h2
?I6rW JcQ6
QQ:2987619807
"jum*<QZz
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