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    [技术]使用VirtualLab Fusion和MATLAB进行跨平台光学建模和设计 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 08-06
    摘要 zYEb#*Kar  
    gT2k}5d}p  
    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 [bjP-pX  
    nTHCb>,vM  
    DpIk$X  
    +TN*6V{D  
    工作流程概述 8u"HW~~=  
    6|Xm8,]yRw  
    S"%W^)mZ  
    !H(V%B%  
    MATLAB 9'A^n~JHF  
    - 批处理模式文件的交互式访问 @;Xa&*   
    - 外部数学函数和工具 ^-,@D+eW  
    > QK"r7f/  
    }LryRcrD-n  
    批处理模式文件 - 执行仿真 -o+; e3#  
    - 光学参数和仿真结果存储 [#2X  
    ^4=%~Yx  
    VirtualLab Fusion - 光学设置定义 - 内核仿真引擎
    在VirtualLab Fusion中定义光学设置 O5ZR{f&  
    2Zr,@LC  
    在VirtualLab中生成相应的光学设置 Rw|P$dbu  
    Is>~P*2Y=  
    R_Uy.0=4  
    N a<);Pg  
    创建批处理模式文件 Wux[h8G  
    L/)Q1Mm  
    *mkL>v &  
    •首先,我们为选定的光学设置创建批处理模式文件。 -EG=}uT['b  
    •在所选文件夹中,生成三个新文件 !BN@cc[%  
    - parameters.xml .}n\c%&  
    包含VirtualLab光学设置的所有参数的xml文件 qsdgG1<  
    - sample_batch.bat WNF#eM?[a  
    包含要执行的命令的批处理文件 {Z#=ppvs  
    - system.os %(>,eee_  
    包含原始光学设置的os文件(VirtualLab文件格式) v8>bR|n5  
    Amv:dh  
    '1b4nj|<m  
    ;Mz7emt  
    修改批处理文件 Zo@  
    #pk  
    Xn%O .yM6  
    N ZZc[P  
    使用批处理文件执行仿真 ^AC2  zC  
    r?HbApV P  
    sZ#U{LI  
    3+H[S#e:Z  
    使用MATLAB执行仿真(通过批处理) [n&SA]a  
    %wN*Hu~E  
    9S8V`aC  
    yw*| HT  
    使用MATLAB执行仿真(通过批处理) af|x(:!H  
    URj2 evYW  
    F-GH?sfvi  
    参数扫描 - 变化单个参数 -(9TM*)O  
    l]S%k&  
    d bHxc@H  
    •MATLAB基础文件也可以用作另一个MATLAB文件中的子功能。 f'O cW* t  
    •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。 n= FOB0=  
    •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。 sU"sd7#A  
    r+,JM L   
    FA1h!Vit  
    参数扫描 - 变化单个参数 C&;m56  
    K?*p|&Fi?8  
    •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 zk aXJ  
    8@7leAq!  
    SDko#  
    @P<aTRy,f  
    参数扫描 - 变化多个参数 R6\|:mI,$  
    lCGEd  3  
    cq}i)y  
    •可以灵活地应用MATLAB基础文件。 1Sd<cOEd  
    •例如,可以改变多个变量并在参数空间上进行多维扫描。 m3=Cg$n  
    •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。
    x| r#  
    dUkZ_<5''  
    ),5A&qT*  
    AU<A\  
    参数扫描 - 变化多个参数 Bs^p!4=  
    ko6[Ej:TBo  
    5W(`lgVs,  
    4{LKT^(!f  
    •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。 o&Y R\BI/  
    Q; BD|95nl  
    "=yz}~,  
    ?~ /_&=NSx  
    多配置仿真 CgKFI  
    p/KG{-f,  
    _C@<*L=Q  
    ;I~ UQgE6H  
    在多个配置中变化单个参数 bpdluWS+)  
    LknV47vd  
    •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。 SbH} cu8  
    •作为示例,我们演示了如何在TE和TM配置中改变光栅深度。 -gpHg  
    •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。 i Jr(;Bq  
    M4E==  
    CIAKXYM  
    L[MAc](me-  
    在多个配置中变化单个参数 I36ClOG  
    :b<<  
    •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。 P7*?E*   
    8" (j_~;  
    sn8r`59C  
    具有多个配置的参数优化 B*n_ VBd  
    U[6 ~ad a  
    `Wp y6o  
    •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。 8r48+_y3u  
    •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。 0xUn#&A~  
    +5H1n(6)  
    Z._%T$8aJv  
    •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。 T 2Gscey  
    a#m T@l\  
    h&z(;B!;y.  
     
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